Dosage de l'acide acétique (acide éthanoïque) et glycine par la soude

[invite2bac2e13]

Bonjour,

Je suis étudiante en L1 PC et j'ai un TP sur le dosage de l'acide acétique et celui de la glycine à rendre. Je bloque sur une question qui peut paraitre très simple pour certain(e)s....

"Quels sont les ions présents dans chaque domaine ainsi que leur évolution en fonction du volume ajouté?"

Pour l'acide acétique je dirais :
avant le dosage :CH3COOH H2O mais aussi CH3COO- et H+ car c'est un acide faible donc 5% de l'acide dissocié
avant l'équivalence: CH3COOH, Na+, H2O, CH3COO-
à l'équivalence: CH3COOH=CH3COO-, Na+, H2O
après l'équivalence : CH3COO-, Na+, OH-, H2O, (lorsque pKa>pKa+1 il y a aussi du CH3COOH)

Pour la glycine, je suis vraiment perdue.. Je sais que le diagramme de prédominance donne: NH3 +_CH2_COOH avant pKa=2,35; NH3 +_CH2_COO- entre 2,35 et 9,8 pour le pKa, et NH2_CH2_COO- pour pKa>9,8. Mais les autres ions présents je ne m'en sors plus :/

Merci bcp d'avance!!!
-----

[invite385f645b]

Bonjour,

Les deux composés sont dans la même solution?
Pour la glycine ce que tu dis es bon. Il y a effectivement deux pka. Le premier pour la fonction acide et le second pour la fonction amine.
Ensuite tu doses par la soude, donc il y a toujours le sodium qui traine.

Si tes deux composés sont dans la même solution, ils faut que tu représentes un axe de ph pour l'acide et un axe de ph pour la glycine et tu pourras ainsi visualiser les ions en fonction du ph.

[invite2bac2e13]

Tout d'abord je vous remercie de votre reponse.

D'une part je dose l'acide ethanoique par la soude et ensuite je dose la glycine par la soude ce sont deux dosages differents.
J'aimerais que vous m'expliquiez bien les especes presentes avant dosage a l'equivalence et apres dosage SVP.

Merci encore.

[jeanne08]

- tu fais d'abord le diagramme des espèces prédominantes de l'acide ethanoique/ethanoate et de la glycine dans uns solution de pH fixé à une valeur quelconque ( dans ce genre d'exercice on ne sait pas et on ne veut pas savoir comment le pH de la solution est fixé! ). On rappelle que pour le couple AH/A- si pH<pKa c'est AH qui prédomine et si pH>pKa c'est A- qui prédomine ( ceci car la constante Ka est toujours verifiée)
- maintenant on s'interresse à ce qu'on met dans la solution ... ce que tu ne précises pas ...
-- si tu mets au départ CH3COOH et la glycine ( neutre , donc dans l'eau sous forme de NH3+ -CH2-COO-) tu vois que le pH est compris entre 2,35 et 4,7 ( pKa de CH3COOH à ajuster si besoin est , je n'ai pas la valeur que l'on t'a donnée ) . Quand on va ajouter la soude le pH va augmenter et tu suis ce qui se passe sur ton diagramme : d'abord CH3CCOOH va réagir sur la soude pour donner CH3COO- , le pH sera autour de 4-5 et la glycine reste sous forme NH3+-CH2-COO- puis la glycine va réagir sur OH- pour donner NH2-CH2-COO- , le pH sera alors vers 10 ...
-- si tu pars d'autre chose ... il faut tout revoir !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2bac2e13]

mes deux dosages sont totalement indépendants

1) dosage de l'acide acétique par la soude

Vacide = 10mL auquel on ajout 100mL d'eau
Cacide = inconnu
Vbase = Veq
Cbase = 0,1mol/L

je sais que pKa = 4,76 et j'aimerais connaitre les espèces chimiques présentes :
-avant dosage
-avant équivalence donc avant pKa=pH
-a l'équivalence
-après équivalence

moi je pense que :
-avant dosage il y a : CH3COOH, H2O mais aussi CH3COO- et H+ car l'acide acétique est un acide faible donc 5% de l'acide dissocié
-avant équivalence : CH3COOH (qui est consommé au fur et à mesure), H2O, CH3COO- (en production à partir de pH=pKa-1), Na+
-à l'équivalence : CH3COOH=CH3COO-, H2O, Na+
-après équivalence : CH3COO- (augmente toujours jusqu'à pH=pKa+1), CH3COOH (il y'en a plus du tout à partir de pH=pKa+1), H2O, OH-, Na+

j'hésite beaucoup pour OH- s'il y en a avant l'équivalence et à l'équivalence (et les H+ qui étaient présents avant dosage je ne sais pas ce qu'ils deviennent ???, ils réagissent avec les OH- ajoutés ??)


2) dosage de la glycine par la soude

0,375g de glycine dans 10mL d'acide chlorhydrique dans une fiole de 100mL complétée avec de l'eau (glycine est alors ss forme (AH2)+)
même conditions qu'avant pour la soude

La glycine est un diacide (pKa1 = 2,35, pKa2=9,78) (acide carboxylique et amine)

De même j'aimerais savoir les espèces chimiques présentes aux différents stades du dosage :
-avant dosage
-avant équivalence
-a l'équivalence
-après équivalence

moi je pense que :
-avant dosage : (AH2)+, H2O
-à pH<pKa1 : (AH2)+, H2O, Na+
-à pKa1<pH<pKa2 : (AH)+-, H2O, Na+
-à pKa2<pH : A-, H2O, HO-, Na+

mais comme avant j'hésite bcp pour les ions OH- s'il y en avait... ou d'autres ions je ne sais pas lol


Voila j'espère que je suis claire cette fois. Je vous remercie d'avance!!

[invite2bac2e13]

mes deux dosages sont totalement indépendants

1) dosage de l'acide acétique par la soude

Vacide = 10mL auquel on ajout 100mL d'eau
Cacide = inconnu
Vbase = Veq
Cbase = 0,1mol/L

je sais que pKa = 4,76 et j'aimerais connaitre les espèces chimiques présentes :
-avant dosage
-avant équivalence donc avant pKa=pH
-a l'équivalence
-après équivalence

moi je pense que :
-avant dosage il y a : CH3COOH, H2O mais aussi CH3COO- et H+ car l'acide acétique est un acide faible donc 5% de l'acide dissocié
-avant équivalence : CH3COOH (qui est consommé au fur et à mesure), H2O, CH3COO- (en production à partir de pH=pKa-1), Na+
-à l'équivalence : CH3COOH=CH3COO-, H2O, Na+
-après équivalence : CH3COO- (augmente toujours jusqu'à pH=pKa+1), CH3COOH (il y'en a plus du tout à partir de pH=pKa+1), H2O, OH-, Na+

j'hésite beaucoup pour OH- s'il y en a avant l'équivalence et à l'équivalence (et les H+ qui étaient présents avant dosage je ne sais pas ce qu'ils deviennent ???, ils réagissent avec les OH- ajoutés ??)


2) dosage de la glycine par la soude

0,375g de glycine dans 10mL d'acide chlorhydrique dans une fiole de 100mL complétée avec de l'eau (glycine est alors ss forme (AH2)+). Les H3O+ de HCl réagissent avec l'amphion AH+- et donnent (AH2)+. L'acide chlorhydrique étant en excès, il reste des ions H3O+.
même conditions qu'avant pour la soude

La glycine est un diacide (pKa1 = 2,35, pKa2=9,78) (acide carboxylique et amine)

De même j'aimerais savoir les espèces chimiques présentes aux différents stades du dosage :
-avant dosage
-avant équivalence
-a l'équivalence
-après équivalence

moi je pense que :
-avant dosage : (AH2)+, H2O, H3O+
-à pH<pKa1 : (AH2)+ (consommé, réagit avec OH-), H2O(en production donc augmente), Na+(augmente), AH+- (en production, augmente à partir de pH > pKa1 -1 ), H3O+ (consommé donc diminue)
-à pKa1 =pH : (AH2)+ = AH+-, Na+, H2O
-à pKa1<pH<pKa2 : (AH)+- (augmente jusqu'à pH=pKa1 +1 puis est consommé, réagit avec OH-), H2O(augmente), Na+(augmente), A- (en production, augmente à partir de pH> pKa2 -1)
-à pKa2<pH : A- (augmente puis stagne à partir de pH> pKa2 +1), H2O(augmente), HO-(augmente), Na+(augmente)

je pense que c'est ainsi car je pense que les équations de réactions sont:
Si 0<V<Veq1 : H3O+ + HO- = H2O et (AH2)+ + HO- = AH+- + H2O
et si Veq1<V<Veq2 : AH+- + HO- = A- + H2O

mais comme avant j'hésite bcp pour les ions OH- s'il y en avait... ou d'autres ions je ne sais pas lol


Voila j'espère que je suis claire cette fois. Je vous remercie d'avance!!

[inviteefbe4df4]

Un Bilan de matière t'aiderait beaucoup...
Pour HAc :


2 H₂O <-> OH^- + H₃O⁺
HAc + H₂ O <-> Ac^- + H₃O⁺

Tu sais que
Ke = 10^-14
Ka = 1.74 x 10^-5 = ([Ac^-][H₃O⁺])/[HAc]

A partir de ce moment là, tu peux dire que toutes les espèces citées ci-dessus sont présentes en solution, mais certaines en quantités très faibles.
Tu peux d'ailleurs calculer chacune des concentrations !

Au début :

[Ac^-] = [H₃O⁺] - [OH^-]
Rien de plus logique, ta concentration en ion acétate est égale à celle en ions [H₃O⁺ (dissociation de ton acide) - celle en OH^- (on retire les [H₃O⁺ venant de la dissociation de l'eau)
En milieu acide, tu peux faire comme approximation que [OH^-] est faible par rapport à [H₃O⁺], et donc négligeable.
Tu as donc : [Ac^-] = [H₃O⁺]
Tu sais que [HAc] = C_initiale - [Ac^-] = C_initiale - [H₃O⁺]
Tu remplaces ça dans ton Ka :
1.74 x 10^-5 = ([H₃O⁺][H₃O⁺])/(C_initiale - [H₃O⁺])
Tu résous l'équation du second degré, tu obtiens ta concentration en H₃O⁺, via le Ke tu peux obtenir celle en ion OH^- (ce qui te permet d'ailleurs de confirmer l'approximation), et via les formules celle en Hac et en Ac-.


Et tu peux faire cela pour avant le point d'équivalence, au point d'équivalence et après l'équivalence ; ce qui te permet de démontrer que toutes les espèces (sauf le Na au début) sont présentes, mais en très faibles quantités. Idem pour la glycine (même si la forme avec 2 protons en moins sera extrêmement faible au début)

D'ailleurs, c'est pour ça que ce sont des équilibres =P

[jeanne08]

*dosage de l' acide ethanoique :
- départ essentiellement CH3COOH et très peu de H+ et CH3COO-
- on ajoute OH- : on fait la réaction quasitotale CH3COOH + OH- -> CH3COO- + H2O donc CH3COOH diminue et CH3COO- augmente
- à l'équivalence CH3COO- essentiellement
- ensuite CH3COO- et OH- qui s'accumule

* pour la glycine : on ne donne que les espèces essentielles ... mais c'est beaucoup plus approximatif
- départ AH2+
-ensuite réaction quasitotale AH2+ + OH- -> AH+- + H2O donc AH2+ diminue et AH+- augmente
-premère équivalence : AH+-
- ensuite réaction AH+- + OH- -> A- H2O
- deuxième équivalence A-
- ensuite les OH- s'accumulent