Dosage par titrage - Constance du pH à l'éviquivalence d'une espèce dosé par H3O+

[ker]

Bonjour,

Petite question par rapport au dosage pHmétrique.

Dans un sujet de Physique-Chimie Pondychérie 2014, exercice 3, il demande de faire le choix d'un indicateur coloré.
" 1.3. Justifier le choix de la phénolphtaléine comme indicateur de fin de réaction "

Réponse
" Un indicateur coloré convient à un titrage pH-métrique si le pH à l’équivalence est inclut dans la zone de virage de l’indicateur coloré.
D’après la courbe de titrage pH-métrique similaire donnée, le pH à l’équivalence est environ égal à 8 ce qui confirme le choix de la phénolphtaléine (les deux autres indicateurs changeraient de teinte avant l’équivalence).
"

Pour justifier leur choix, le sujet fait référence à une réaction avec certaines conditions initiales de volume et de concentration molaires du titrant et titré dont on vient repérer le pH à l'équivalence. Une fois le choix de l'indicateur coloré effectué, on fait le dosage de la même espèce par le même titrant, mais cette fois-ci avec de nouvelles conditions initiales. Pour plus d'informations, voici le sujet : http://labolycee.org/menugeo.php?s=1...&pays=Inde#geo Exercice 3.

Tout se passait comme-ci, le pH à équivalence était identique. Est-ce le cas ? Comment on peut l'expliquer ?

Merci,

K.
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[sfnsfn2]

le pH dépend de la concentration de l’espèce en solution, on dose un acide faible et on obtient à l'équivalence une base faible dont le pH=1/2(14+pKa+logCéq)
est > à 7, donc le pH dépend de la concentration mais le protocole expérimental est choisi de façon à obtenir uu pH équivalent dans cette zone, donc une concentration qui vérifier ce choix
d'après le résultat Céq=0.111*2.1/10+2.1 = 0.0193M donc pH=8.1

[ker]

Tout d'abord merci pour la réponse. Je suis toujours agréablement que des personnes prennent le temps pour répondre à ce genre de question.

Donc MERCI (lire grand merci). J'admets la formule pH=1/2(14+pKa+logCéq) que je ne connais pas et dont je ne comprends pas d'où elle vient.

Deux questions :

1) Céq=0.111*2.1/(10+2.1) = Ctitrant * Véq / (Vtitré)
Ce qui veut dire que Vtitré = 12.1 mL et non pas 10 mL ? (qui ne change pas grandement le résultat du pH j'en conviens.)

2) Donc ils ont choisi des conditions dans les deux protocoles de telle manière à obtenir un pH autour de 8 ? Mais s'ils font un dosage, comment connaissent-ils Céq ? Ils l'estiment ?

Merci,

K.

[jeanne08]

Très souvent on fait une simulation de titrage avec des calculs plus ou moins précis pour voir l'allure de la courbe de titrage, choisir un indicateur coloré adéquat ... Bien sur il est nécessaire que cette simulation ne soit pas trop éloignée de la réalité ... ce que l'on voit après coup !
Par ailleurs le calcul de la concentration C de l'acide du lait est 10*C = 2.1 *0.111 mis dans la formule donnant le pH à l'équivalence il faut, en toute rigueur, faire intervenir la concentration en base conjuguée dans la solution à l'équivalence donc C*10/12.1 mol/L

[A voir en vidéo sur Futura]

[sfnsfn2]

J'admets la formule pH=1/2(14+pKa+logCéq) que je ne connais pas et dont je ne comprends pas d'où elle vient.

cette loi est obtenue à partir de l'expression de la constante de basicité, autoprotolyse de l'eau, conservation de la matière et de la charge et des approximations

1) Céq=0.111*2.1/(10+2.1) = Ctitrant * Véq / (Vtitré)
Ce qui veut dire que Vtitré = 12.1 mL et non pas 10 mL ? (qui ne change pas grandement le résultat du pH j'en conviens.)

à l'équivalence, on forme une base faible (base conjuguée d'un acide faible) dont la quantité de matière est la meme que celle de l'acide et la base titrante puisque la réaction se fait mole à mole. n(base)=n(acide)=n(OH-)=CaVa=CbVb.
cette quantité de matière est dans le volume de l'équivalence qui est Va+Vb, donc Cb=CaVa/Va+Vb = CbVb/Va+Vb

2) Donc ils ont choisi des conditions dans les deux protocoles de telle manière à obtenir un pH autour de 8 ? Mais s'ils font un dosage, comment connaissent-ils Céq ? Ils l'estiment ?

on utilise d'autres techniques de dosage (pHmétrie, potentiométrie, conductimétrie ...)

[sfnsfn2]

Par ailleurs le calcul de la concentration C de l'acide du lait est 10*C = 2.1 *0.111 mis dans la formule donnant le pH à l'équivalence il faut, en toute rigueur, faire intervenir la concentration en base conjuguée dans la solution à l'équivalence donc C*10/12.1 mol/L

la concentration de la base conjuguée = CaVa/Va+Vb = CbVb/Va+Vb

[ker]

Oui !! Pardonnez-moi, on calcule la concentration de la base conjuguée...

Merci, vous êtes merveilleux !!