Précision d'un titrage ?

[Fajan]

Bonjour,

Je souhaite standardiser une solution d'HCl avec une solution fraiche de carbonate.

La solution d'HCl vaut +/- 0.1M et celle de 1000 ml de carbonate +/- 0.18M

J'ai calculé qu'a la deuxieme équivalence (soit 0.18M de H2CO3) le pH serait de +/- 4.06

Mais si j'ajoute une goutte d'HCl 0.1M (0.05ml) dans mes 100ml, je vais avoir une concentration de 5*10^-5 en H+, soit un pH de 4.3! Il faut avouer que ce saut de pH n'est pas très énorme... Je me demande si ce titrage va etre précis ou non, que ce soit par indicateur coloré ou bien par pH métrie...

Quel est votre avis? Ai je commis une erreur de calcul
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[moco]

On aimerait bien comprendre. Ajoutes-tu HCl à une solution de Na2CO3 ou l'inverse ?
Et que veux dire ce +/- 0.1 M ? On ne fait jamais de titrage aec des solutions plus ou mons concentrée.
Ensuite, si tu pars d'une solution de Na2CO3 0.18 M, et que tu y ajoutes quelque chose, HCl ou non, la solution obtenue ne sera jamais 0.18 M en quoi que ce soit, parce que l'addition dilue le tout.

Ensuite je recopie ta phrase suivante, entre traitillés :
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Mais si j'ajoute une goutte d'HCl 0.1M (0.05ml) dans mes 100ml, je vais avoir une concentration de 5*10^-5 en H+, soit un pH de 4.3!
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Ton raisonnement est absurde. Ton calcul est fait comme si le H+ introduit ne faisait que se diluer dans 100 ml, alors que ces H+ ajoutés sont détruits. C'est même pour cela qu'on fait le titrage !
Tout d'abord qu'est-ce que ces "mes 100 ml". Jamais entendu parler de cela plus haut. C'est de l'eau ou de l'acide ?
Je commence à me demander si tu as vraiment compris ce qui se passe au niveau des ions et molécules quand on fait un titrage.

[Fajan]

Je vais etre plus explicite:

Je dois normaliser une solution d'HCl qui est d'environs 0.1M, et dont le titre sera déterminé avec précision par le titrage du carbonate de sodium.

On pèse environs exactement 0.2g de carbonate de sodium que l'on place dans un erlen avec 100ml d'eau distillée.

On titre le tout par HCl de concentration inconnue mais variant aux alentours de 0.1M.

J'ai calculé que, si on prenait comme concentration : HCl=0.1M, que le pH à l'équivalence de la deuxieme fonction de l'acide carbonique (soit H2CO3) serait déterminé uniquement par la quantité d'acide carbonique soit un pH de 4.06
Si on ajoute une goutte d'HCl 0.1M en excès, je calcul un pH de 4.3 car je considere que le pH est uniquement déterminé par l'acide le plus fort à ce moment là.

Et je trouve que la différence entre 4.06 et 4.3 ne donne pas un saut de pH extraordinaire, et que si j'utilise un indicateur coloré, je risque de dépasser le volume équivalent

Dans tout ce raisonnement j'ai considéré le volume comme etant constant, mais si je ne le considere plus constant, ma goutte d'excès de H+ sera encore plus diluée, et le saut de pH serait encore plus faible à mon avis.

Voila,

J'ai peut etre fait des erreurs dans mes calculs, mais j'ai recommencé plusieurs fois, et je trouve toujours le meme resultat

En esperant avoir été plus clair

Fajan

[Fajan]

Oups visiblement j'ai du me tromper encore dans mes calculs car je trouve un pH moins acide quand j'ajoute une goutte d'HCl en excès... J'ai refais le calcul en prenant en compte que dissociation de H2CO3 et je trouve un pH de 4, ce qui est plus logique, mais le saut de pH reste toujours minime.

Merci à tous ceux qui pourraient m'éclairer

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Ah bon. Je commence à comprendre ce qui se passe. Tu ajoutes peu à peu du HCl dans une solution de Na2CO3.
Tu te lances dans une opération difficile, où les points de virage sont nets, mais les pH non reproductibles.
Pour que les pH soient reproductibles, il faudrait que le CO2 dégagé par décomposition de H2CO3, il faudrait que ce CO2 ne s'échappe pas du récipient. Or on ne peut empêcher qu'il s'échappe, puisque c'est un gaz.
Si tu fais un titrage rapide, les pH seront assez acide car CO2 n'aurta pas le temps de s'échapper. Si tu fais un titrage lent, dans toutes les règles de l'art, le CO2 se dégage et se fait remplacer par de l'air, et la solution n'est pas assez acide par rapport aux calculs.
Normalement quand on fait ce titrage avec un indicateur, on élimine l'acide carbonique totalement vers la fin du titrage. Quand on croit avoir atteint le virage, on chauffe à ébullition,mpour éliminer CO2 pendant au moins 2 minutes. On laisse refroidir. En général la soltution est redevenue neutre voire basique. On cotinue goutte à goutte à titrer avec HCl. C'est le dernier virage qui compte !

[Fajan]

Oui c'est ce qu'on me conseille de faire, un titrage rapide ou j'utiliserai l'héliantine pour voir la zone de virage vers 3/4 et puis chauffer avec l'indicateur adéquat qui vire vers pH 7, faire dégazer CO2, retitrer jusqu'au virage en solution acide, redegazer jusqu'a ce que la solution ne redevienne plus neutre en chauffant.

Donc si je comprend bien, il est inutile de se fier au titrage à froid du carbonate? Sauf si ce n'est pour connaitre une zone approximative de virage

[moco]

Exactement. Tu as parfaitement compris. On commence toujours par faire un titrage à froid, pour déterminer rapidement et à peu près le domaine de virage. Puis on recommence plus soigneusement en chauffant à la fin pour éliminer le CO2 dégagé.