Dosage colorimétrique

[invite2e69be5c]

Bonjour,
Voici l'énoncé d'un exercice, il y a juste une question pour laquelle je ne comprends pas la correction que nous a donné le prof !

On dose 50 mL d'une solution d'acide arsénique 0,015 mol.L^-1 par de la potasse 0,2 N en utilisant comme indicateur coloré du bleu de thymol (dont le pkA = 9,2).

Acide arsénique : pKa1 = 2,2 / pKa2 = 7 / pKa3 = 11,5

J'ai tracé le diagramme de prédominance des espèces où on voit que la zone de virage de l'indicateur se situe dans la zone de prédominance de HAsO₄^2-. Ensuite il nous demande d'écrire l'équation du dosage qui selon lui est :

H₃AsO₄ + 2OH^- ==> HAsO₄^2- + 2H₂O

Donc je voulais savoir si vous pouviez m'éclairer en m'expliquant pourquoi la bonne équation n'est pas :

H₃AsO₄ + 3OH^- ==> AsO₄^3- + 3H₂O

Merci d'avance !
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[invite602068ff]

Salut
La zone de virage de l'indicateur est aux alentours de 9,2.
A l'équivalence, on n'entre pas dans le domaine de prédominence de AsO₄^3-

[invite2e69be5c]

Oui, c'est ce que j'avais pensé! Mais ce que je ne comprends pas c'est que normalement quand on fait un dosage, on neutralise la totalité de l'espèce, non ?
Merci pour ta réponse!

[moco]

Hélas non.
Les neutralisations sont progressives. Tu n'auras jamais de réaction comme tu l'écris :
H₃AsO4 + 3 OH^- --> AsO₄^3- + 3 H₂O
Une telle équation décrit une réaction globale. Mais l'opération se produit en réalité par étapes.

Si tu prends un indicateur qui vire aux environs de pH 5, tu ne détecteras que la réaction :
H₃AsO₄ + OH^- --> H₂AsO₄^- + H2O
et il te faudra un volume de NaOH assez petit.
A la fin du titrage, le pH sera d'ênviron 5. Et ta solution contiendra les ions Na⁺ et H₂AsO₄^-, ce qui donnera NaH₂AsO₄ après évaporation, si tu évapores ta solution.

Si tu choisis un indicateur qui vire aux environs de pH 9 comme ton bleu de thymol, l'addition de NaOH produira bien d'abord la réaction que j'ai écrite, mais l'indicateur ne bougera pas à la fin de cette opération. La réaction ira plus loin et il se produira ensuite :
H₂AsO₄^- + OH^- --> HAsO₄^2- + H₂O
Et ce n'est que quand cette 2ème opération sera achevée, que l'indicateur changera de couleur. Il faudra alors un volume de NaOH double du précédent.
Si tu évapores ta solution à ce moment, tu obtiendras un sel de formule Na₂HAsO₄, et c'est tout.

Si tu choisis un indicateur qui vire aux environs de pH 13, ce sera pire. Il ne réagira pas quand la 1ère réaction sera achevée, ni quand la 2ème sera achevée. Il ne réagira que quand la 3ème réaction réaction sera achevée, à savoir la réaction :
HPO₄^2- + OH^- --> AsO₄^3- + H₂O
Il faudra un volume de NaOH triple de celui du premier titrage.
Et si tu évapores ta solution à ce moment, tu obtiendras un sel de formule Na₃AsO₄.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2e69be5c]

Merci beaucoup pour cette réponse très complète ! Tout est plus clair dans ma p'tite tête! C'était tout bête finalement ^^