Dosage Acide Orthophosphorique par NaOH.

[Jake75]

Bonjour à tous,
Alors voilà,j'ai un dm a préparer,et j'ai quelques doutes.
On étudie le dosage de l'acide orthophosphorique par une solution de NaOH?
On me demande d'étudier le dosage,donc :

Réactions préliminaires :NaOH=> Na⁺ + HO^-

L'acide orthophosphorique,étant un triacide (H₃PO₄),on a : pKa₁=2,13 ;Pka₂=7,21 et Pka₃=12,0

On me demande ensuite,d'en déduire les réactions ayant lieu.La tout de suite,je me dis qu'il y a donc plusieurs réactions totales.
J'ai donc R₁= H₃PO₄+ HO^------> H₂PO₄^- + H₂O Je calcul donc K₁,et je trouve K₁=10^11.87 .J'en déduit donc,qu'il y a formation totale de H₂PO₄^- et de H₂O.Ils vont donc réagir avec la soude,car elle n'est pas le réactif limitant.

Ce qui donne :

R₂= H₂PO₄^- + HO^------> HPO₄^2- + H₂O Je calcule K2,et je trouve K₂=10^6.79.J'en déduit donc qu'il y'a formation totale de HPO₄^2- + H₂O.


Là est mon problème,que va donner la 3ème réaction?Reste t-il du HO^- qui va réagir avec HPO₄^2-,ou bien,HPO₄^2- va réagir avec lui même pour donner PO₄^3- et H₂PO^4-??


Juste après,on me demande de démontrer si les réactions sont successives ou simultanées?Comment je dois faire?C'est en fonction des Ka?
Ensuite,c'est là que je suis bloquer totalement...
Je dois démontrer qu'il existe deux points équivalents notés V1 et V2.Comment fait-on cela?

Merci de vos réponses
(J'ai essayé de m'appliquer pour que sa soit compréhensible )
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[moco]

Tu as meilleur temps de traiter le problème par l'autre bout.

1. Quand tu dissous l'acide dans l'eau, il n'y a plus de molécules H₃PO₄. Il y a des ions H⁺ (ou H₃O⁺ comme tu veux) et des ions H₂PO₄^-. Inutile donc d'imaginer que l'adjonction de NaOH en solution forme des ions HO^- qui vont réagir avec H₃PO₄, car il n'y a pas de H₃PO₄ en solution.
2. Quand tu ajoutes de la soude progressivement à cette solution, tu vas progressivement détruire les ions H⁺ ou H₃O⁺ qui sont en solution, selon la réaction :
HO^- + H⁺ --> H₂O, ou, à choix : H3O⁺ + HO^- --> 2 H₂O.

Au début du titrage le pH a une valeur initiale que tu ne donnes pas, mais qui doit être de l'ordre de 0, 1 ou 2. A mi-titrage, le pH est égal au premier pK_a, donc vaut 2.13. Quand tous les H⁺ ou H₃O⁺ sont détruits, le pH passe brutalement de environ 3 à la moyenne des deux premiers pK_a donc à 4.6. A cemoment la solution ne contient que des ions H₂PO₄^- et autant d'ions Na⁺. En général on repère ce point d'équivalence à l'aide d'un indicateur qui change de couleur aux environs de ce pH. On repère le volume V₁ de NaOH nécessaire pour y parvenir.

Si tu continues d'ajouter une solution de NaOH, tu effectues la réaction suivante :
H₂PO₄^- + HO^- --> HPO₄^2- + H₂O
Le pH va très vite grimper aux environs de 6 à 7, et atteindre la valeur de 7.21 au milieu du 2ème titrage. Quand cette réaction est terminée, le pH change brutalement des environs de 8 à la moyenne des deux pK_a suivants, donc à 9.6. A ce moment tu dois avoir ajouté un volume de NaOH exactement égal à 2 V₁. Si non, tu as mal travaillé, ou ton acide était impur. On repère en général ce 2ème virage à l'aide d'un indicateur approprié, qui change de couleur aux environs de pH 9.6.

Si tu continues d'ajouter du NaOH, tu vas effectuer la 3ème réaction suivante :
HPO₄^2- + HO^- --> PO₄^3- + H₂O
Quand tu seras à mi-titrage ton pH sera égal au 3ème pK_a, donc 12.0.
Après quoi il continue à monter à 12.3, puis 12.5, etc. Mais tu ne verras pas bien la fin du titrage, qui devrait arriver avec un volume égal à 3 V₁, car le saut de pH sera misérable à la fin, vu que tu utilises une solution de NaOH dont le pH est probablement égal à 13. Donc avec un volume de NaOH infini, ton pH final tend vers 13.