Aide pour un exercice 2

[JDPDC]

Bonsoir. Je crée cette nouvelle discussion, car j'ai eu un DS il y a quelques jours, mais je ne suis pas du tout sûr de mes réponses, surtout que je n'ai pas tout fait, donc pouvez-vous me donner les réponses en m'expliquant un peu les étapes ? Voici l'énoncé, les questions et mes réponses pour le 2ème exercice (un sujet a déjà été crée pour le 1er) :

Le but est de vérifier une indication portée sur l'étiquette collée sur une bouteille d'eau minérale courante. Cette étiquette indique : Minéralisation caractéristique en mg/L : Hydrogénocarbonate : 403, pH=7,0.

1) Donner le diagramme de prédominance des espèces mises en jeu dans les deux couples auxquels appartient l'ion hyrogénocarbonate.

2) Quel est l'espèce prédominante dans l'eau minérale étudiée ?

3) Un volume V₁=20,0 mL de cette eau est titrée par une solution de chlorure d'hydrogène de concentration C₂=5,0x10^-3 mol.L^-1. On note V₂ le volume d'acide ajouté. Les courbes donnant pH=f(V₂) et dpH/dV₂=f(V₂) sont données ci-contre. Ecrire l'équation de la réaction de dosage des ions hydrogénocarbonate.

4) Déterminer les coordonnées du point d'équivalence E.

5) Parmi les indicateurs colorés proposés, quel est le mieux adapté ? Le tritrage sera-t-il alors précis ?

6) Déterminer la concentration des ions hydrogénocarbonate dans cette eau. Correspond-elle à celle donnée sur l'étiquette ?


Données :

Couple CO₂,H₂O / HCO₃^- : pK_A1 = 6,4
Couple HCO₃^- / CO₃^2- : pK_A2 = 10,3
Zone de virage du vert de bromocrésol : 3,8 - 5,4
Zone de virage du violet de bromocrésol : 5,2 - 6,8
Zone de virage du bleu de bromothymol : 6,0 - 7,6


1) J'ai fait le diagramme de prédominance en mettant d'abord CO₂,H₂O / HCO₃^- puis ensuite HCO₃^- / CO₃^-

2) HCO₃^-

3) HCO₃^- + H₂O = CO₂ + H₂O + OH^- (les H₂O se simplifient)

4) pH = 4,5 et V₂ (ou V_éq) = 13,2 mL

5) Vert de bromocrésol et oui, il sera précis.

6) C₁ = C₂ x V₂ / V₁ = (5,0 x 10^-3) x (13,2 x 10^-3) / 20x10^-3 = 3,3x10^-3 mol.L^-1, mais comment faire pour l'autre partie de cette question ?
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[Kemiste]

Bonsoir,
Je n'ai pas tout lu dans le détail (de toute façon on n'a pas les graphes donc la dessus on ne peut rien dire) mais j'ai repéré une erreur dans l'équation de dosage. On te dit que l'on réalise le dosage avec une solution de chlorure d'hydrogène alors que tu indiques une réaction avec l'eau.
Pour la dernière question il suffit juste de convertir les mmol en mg et comparer avec la valeur donnée pour l'eau minérale.

[JDPDC]

Justement, je pensais que c'était l'eau minérale.
J'ai multiplié la concentration par la masse molaire, ce qui donne : (3,3x10^-3) x 61 = 0,2013 g.L^-1 = 201,3 mg.L^-1, donc elle ne correspond pas à celle qui est donnée sur l'étiquette, c'est bien ça ?

[Kemiste]

Il faut bien écrire la réaction entre l'hydrogénocarbonate et l'acide chlorhydrique.

Je ne peux pas vérifier si le volume équivalent est bon, mais c'est bien la bonne démarche.

[A voir en vidéo sur Futura]

[JDPDC]

Donc ça donnerait HCO₃^- + HCl = CO₃^2- + Cl^- ?
Je pense que c'est le bon volume, car j'ai utilisé la méthode des tangentes.

[Kemiste]

Ce n'est pas ça. Tu fais réagir HCO₃^- avec un acide, donc tu dois obtenir son acide conjugué, et non CO₃^- qui est une base. (HCO₃^- est une espèce amphotère, ce qui signifie que c'est à la fois une base et un acide). Et HCl n'existe pas tel quel en solution aqueuse. Il se dissocie totalement pour former H₃O⁺ + Cl^-.

[JDPDC]

Ce qui donne : HCO₃^- + HCl = CO₃^2- + H₃O⁺ + Cl^- ?

[Kemiste]

J'ai modifié mon message le temps que tu y répondes J'avais fais une erreur. Et quand je dis que HCl se dissocie totalement dans l'eau, ça signifie qu'il n'existe pas en solution, donc il ne peut pas apparaître dans ton équation. C'est l'espèce H₃O⁺ qui réagit et non HCl.

[JDPDC]

Donc l'équation est (même si je suis quasiment sûr que ce n'est pas du tout ça) : HCO₃^- + H₃O⁺ + Cl^- = CO₂ + H₂O + HCl + H₂O ? (plutôt 2H₂O)

[Kemiste]

Que vient faire ce HCl??? C'est quasiment la bonne équation.

[JDPDC]

La base d'H₃O⁺ est H₂O

[Kemiste]

J'ai encore modifié mon message pendant que tu répondais!

[JDPDC]

Voici les demis équations :

HCO₃^- + H⁺ = CO₂ + H₂O

H₃O⁺ + Cl^- = HCl + H₂O


Donc l'équation bilan est : HCO₃^- + H⁺ + H₃O⁺ + Cl^- = CO₂ + H₂O + HCl + H₂O, non ?

[Kemiste]

Et non... La première équation que tu appelles "demi équation" est déjà quelque part la "bonne" équation! Sauf que tu peux remplacer H⁺ par H₃O⁺ et donc au lieu d'avoir CO₂ + H₂O tu as CO₂ + 2H₂O.

Ou dis autrement,
1ère demi équation : HCO₃^- + H⁺ = CO₂ + H₂O
2ème demi équation : H₃O⁺ = H⁺ + H₂O

Ici Cl^- ne joue aucun rôle. Comme dis précédemment, tu ne peux pas avoir HCl en solution car HCl se dissocie en H₃O⁺ + Cl^-.
Donc ta deuxième "demi équation" se résume à H₃O⁺ + Cl^- -> H₃O⁺ + Cl^-

[Kemiste]

Petit complément : si tu écris des demi équations acide/base, il faut faire apparaître H⁺ dans chaque demi équation, or dans ta deuxième "demi équation" tu ne fais pas apparaître ce H⁺.

[JDPDC]

D'accord, je viens de comprendre. Quand je dis que je suis très long à la détente...
Oui, j'avoue que ça me chiffonait légèrement

[Kemiste]

Le principal c'est d'y arriver!

[JDPDC]

C'est sûr, mais c'est hallucinant de voir à quel point je suis long pour comprendre les choses Sinon, je vais créer un autre sujet pour le 3ème et dernier exercice...