Calculer la concentration d'un dosage d'un tri-acide

[Chimiste692]

Bonjour , dans le cadre d'une préparation de TP dans lequel je me dois de doser l’acide phosphorique par une solution de soude je dois savoir exprimer littéralement la concentration de cette acide !
H3PO4 + H2O ----> H2PO4- + H3O+ ( H3PO4 / H2PO4- : pKa1 = 2,1)
H2PO4- + H2O ----> HPO4^2- + H3O+ (H2PO4-/ HPO4^2- : pKa2 =7,2)
HPO4^2- + H2O ----> PO4^3- + H3O+ (HPO4^2-/ PO4^3- : pKa3 = 12,4)

Cependant c'est un tri-acide donc trois équivalences ( soit 2 repérable car le dernier Pka est trop élevé ) :
H3PO4 + OH -→H2PO4- + H2O
H2PO4- + OH - → HPO4^2- +H20
HPO4^2- + OH- → PO4^3-+H20

J'aurais donc deux équivalences marqué mais pour calculer la concentration final je pense que je dois ecrire l'équation générale soit :

H3PO4+3OH- → PO4- + 3OH₃

Donc à lequivalence j'aurais n(H3PO4) = 3n( OH -) et en terme de volume equivalent final '' je soustrait Veq2 - Veq1 ?

Je suis vraiment pas sur je dirais même que c'est pas bon , merci d'avance pour votre aide /
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[moco]

Bonjour,
La réponse est : Cela dépend !
Cela dépend du type d'indicateur que tu utilises.
Si tu utilises un indicateur qui vire en milieu acide, comme le vert de bromocrésol, tu ne neutraliseras qu'un seul des 3 H de l'acide phosphorique, et le volume de NaOH utilisé sera égal au nombre de moles d'acide présent.
Si tu utilises un indicateur qui vire en milieu basique comme la thymolphtaléine, tu neutraliseras les deux premiers H de l'acide phosphorique. Et tu devras employer un volume de solution de NaOH qui est exactement le double de celui du titrage précédent.
Il n'existe pas d'indicateur permettant de révéler le troisième titrage, donc de dire si tu as neutralisé les trois H de l'acide phosphorique.

[Chimiste692]

Salut et merci pour la réponse j'ai oublié de préciser que je suis le dosage par Ph-métrie et que j'utilise l'hélianthine et la phénolphtaléine .....

[moco]

Bonsoir,
OK. Ce que j'ai dit pour le vert de bromocrésol est valable pour l'hélianthine. Et pareil pour les deux phtaléines.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Chimiste692]

Donc à chaque équivalence ici en l’occurrence 2 équivalences je dois calculer la concentration et faire une moyenne des deux ?

[Chimiste692]

up svp les gens

[Chalco]

À la première équivalence tu doses H₃PO₄, entre la première et la deuxième, H₂PO₄^-, entre la deuxième et la troisième HPO₄^2-. Les trois volumes de titrant doivent être égaux. Il faut prendre celui qui est le plus précis, le premier.

[Chimiste692]

Merci pour la réponse mais cela reste flou pour moi alors dans ce cas à quoi servent les deux autres volume équivalent ?

[moco]

Il n'y a que les deux premiers virages qui sont utiles. Le troisième est si flou qu'il n'est pas net du tout. Aucun indicateur ne permet de le définir. Et même avec un pH-mètre, on ne peut pas le préciser avec précision. Il y a toujours une incertitude d'au moins 10% sur le volume permettant de définir l'équivalence. Il n'y a guère que les deux premiers qui permettent de déterminer la concentration de l'acide phosphorique avec précision. C'est la différence entre le premier virage et le deuxième qui donne avec précision la quantité d'acide phosphorique. Le premier seul devrait en principe suffire. Mais ce n'est pas le cas pour le titrage d'un mélange d'acide phosphorique et d'un autre acide, comme l'acide chlorhydrique. Dans un tel cas, le premier virage donne la quantité totale des acides HCl et H3PO4. La différence entre le 1er et le 2ème titrage donne la quantité d'acide phosphorique, et c'est la seule façon de le déterminer.

[Chalco]

"dans ce cas à quoi servent les deux autres volume équivalent ?"
Ils ne servent pas, ils existent . Comme dit moco, s'il y a de l'acide chlorhydrique (je n'avais pas compris que tu en avais) on peut avec le second, connaitre la quantité d'acide phosphorique, puisqu'on dose alors H2PO4-. Mais dans le cas d'acide phosphorique seul, on peu dire qu'il ne sert à rien car (dans le cas d'un dosage suivi par pHmétrie) il est moins précis.

[Chimiste692]

Merci à tous pour vos réponses c'est nettement plus clair maintenant !

Bonne journée à vous et à très bientôt