Titrage acide base.. La base!

[Oxbow-]

Hello
J'ai eu un TP sur un bête titrage acidimétrique et j'avoue que je n'arrive pas à cerner ce qu'il se passe. J'ai trouvé wikipedia et tous les sites que j'ai peu trouvés peu clairs :

En l'occurance il y a deux solutions une titrante et un titre. On veut savoir la concentration du titre.
Au débutant le titrant et limitant et est ajouté goutte à goutte.. Ok.

1) Premier truc que je comprend pas, j'ai appris AH + H2O => H3O+ + A-
Mais le titrant réagit avec la solution ... Mais si c'est une concentration il y a donc un reactif et de l'eau, les deux sont présents. J'ai compris que le titrant reagit avec le reactif qui est dans l'eau mais pourquoi ne reagit il pas avec l'eau ? (Qui peut etre a la fois basique ou acide).

Le titre donne son H au reactif dans l'eau mais donc pas a l'eau elle meme ?

2) le point d'equivalence c'est quand tout a reagit ? Si titrant = A et titre = B. A tombe dans B peu a peu et donne C+D. Ca continue et l'quivalence est atteinte quand y a que du C et du D c'est ca ? Du coup si on contine a faire goutter A apres equivalence ca donne du A en trop avec C et D ? B devint limitant donc.

Merci
-----

[moco]

Bonsoir,
Si au lieu de raisonner avec des notions théoriques comme titrant et titre ou des A et des B, soi donc tu raisonnais avec un vrai acide comme HCl et une vraie base comme NaOH (ou OH-), tu verrais que la situation s'éclaircit d'un coup.

[jeanne08]

Une remarque qui pourra peut être t'aider ...
L'eau est un acide très faible et une base très faible .
Quand on met un acide AH , supposons un acide faible comme l'acide ethanoique, dans l'eau il réagit selon AH acide + H2O base = A- + H3O+ . Cette réaction marche très mal et il y a très peu d'acide AH dissocié .
Tout change quand dans cette solution d'acide AH on met une base assez forte ou forte comme OH- car alors l'acide AH réagit très bien avec la base OH- selon AH +OH- -> A- + H2O

[Oxbow-]

Merci pour vos réponses.

Une remarque qui pourra peut être t'aider ...
L'eau est un acide très faible et une base très faible .

H2O est un acide faible (pka 15,74) mais sa base conjuguée OH- est une base forte de ce que j'ai appris ! Ce que tu voulais dire jeanne, c'est que H2O peut se comporter à la fois comme une base et un acide ("amphotère") et dans ce cas la il est faible dans les deux cas ?

Si je comprends bien :
H2O => Acide ET Base faible
H3O+ => Acide fort / Base faible
OH- => Acide Faible / Base forte

?

Quand on met un acide AH , supposons un acide faible comme l'acide ethanoique, dans l'eau il réagit selon AH acide + H2O base = A- + H3O+ . Cette réaction marche très mal et il y a très peu d'acide AH dissocié .
Tout change quand dans cette solution d'acide AH on met une base assez forte ou forte comme OH- car alors l'acide AH réagit très bien avec la base OH- selon AH +OH- -> A- + H2O

Dac. Si je résume. Tu fais réagir un acide faible avec une base. Tu dis que :
- Si la base est faible comme H2O ca réagira mal.
- Si la base est forte comme OH- ca réagira bien.

J'ai cependant une question, lors de mon titrage le titrant était NaOh justement (dans la burette) et une solution d'HCl+H2O comme titre. But trouver la la concentration d'HCl.

Donc si je comprends bien, ici la base NaOH réagit qu'avec l'acide HCl ?
Il n'y a pas de réaction entre NaOH et l'eau ?

Merci bcp!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[Kemiste]

Si je comprends bien :
H2O => Acide ET Base faible
H3O+ => Acide fort / Base faible
OH- => Acide Faible / Base forte

Oula ! H₂O est une base et un acide très faibles car elle peut perdre ou capter un proton. H₃O⁺ est un acide fort et ne peut pas être une base car il ne peut pas capter de proton. De la même façon HO^- est une base forte et ne peut pas être un acide car il ne peut pas perdre de proton.

Dac. Si je résume. Tu fais réagir un acide faible avec une base. Tu dis que :
- Si la base est faible comme H2O ca réagira mal.
- Si la base est forte comme OH- ca réagira bien

Les réactions entre bases faibles et acides faibles ne se font pas très bien. Etant donné que l'eau est à la fois une base très faible et un acide très faible, la réaction entre un acide faible ou une base faible et l'eau se fera très mal. Au contraire, la réaction de dissociation d'un acide fort dans l'eau sera totale. De même la réaction entre une base forte et l'eau est totale.

Donc si je comprends bien, ici la base NaOH réagit qu'avec l'acide HCl ?
Il n'y a pas de réaction entre NaOH et l'eau ?

La réaction prépondérante est celle entre l'acide le plus fort et la base la plus forte. La réaction de dosage est donc celle entre H⁺ et HO^-.

[Oxbow-]

H₂O est une base et un acide très faibles car elle peut perdre ou capter un proton. H₃O⁺ est un acide fort et ne peut pas être une base car il ne peut pas capter de proton. De la même façon HO^- est une base forte et ne peut pas être un acide car il ne peut pas perdre de proton.

Merci je corrige !

H2O => Acide faible ET Base faible
H3O+ => Acide fort uniquement
OH- => Base forte uniquement

Les réactions entre bases faibles et acides faibles ne se font pas très bien. Etant donné que l'eau est à la fois une base très faible et un acide très faible, la réaction entre un acide faible ou une base faible et l'eau se fera très mal. Au contraire, la réaction de dissociation d'un acide fort dans l'eau sera totale. De même la réaction entre une base forte et l'eau est totale.

La réaction prépondérante est celle entre l'acide le plus fort et la base la plus forte. La réaction de dosage est donc celle entre H⁺ et HO^-.

Merci, mais du coup :

Mon titre : HCl + H2O
Mon titrant : NaOH

Deja, dans mon erlenmeyer si je comprend bien HCl réagit totalement avec l'eau avant même que le titrage ait commencé ? Ce qui signifie que ma solution titrante est composée d'H2O + de ce qui a réagit : Cl- et H3O+. Les proportions sont en fonctions de ma concentration que je cherche justement à déterminer. (si mon M est grand j'aurai peu de H2O restant qui n'aurait pas réagi?)

A cela vient NaOH, qui est une base forte que l'on laisse goutter dans mon titre petit à petit. NaOH rencontre donc :
- H2O
- Cl-
- H3O+

NaOH était sensé réagir qu'avec HCl mais en l’occurrence ce dernier n'existe plus car il a réagit totalement avec l'eau ? Mais voila qu'il y a également H3O+ (acide fort) et H2O (qui en la présence de NaOH va se comporter en acide et donner son H). NaOH va donc réagir avec ces deux ? Et délaisser Cl- qui est une base faible.

[Kemiste]

Merci, mais du coup :

Mon titre : HCl + H2O
Mon titrant : NaOH

HCl se dissocie totalement dans l'eau pour former H⁺ + Cl^- (ou H₃O⁺ + Cl^- si tu préfères). NaOH se dissocie également totalement dans l'eau pour former Na⁺ + HO^-.

si mon M est grand j'aurai peu de H2O restant qui n'aurait pas réagi?

Que représente M pour toi ?

NaOH était sensé réagir qu'avec HCl mais en l’occurrence ce dernier n'existe plus car il a réagit totalement avec l'eau ? Mais voila qu'il y a également H3O+ (acide fort) et H2O (qui en la présence de NaOH va se comporter en acide et donner son H). NaOH va donc réagir avec ces deux ? Et délaisser Cl- qui est une base faible.

Comme je l'ai dit précédemment, tu considères la réaction entre l'acide le plus fort (H⁺) et la base la plus forte (HO^-). Même si HO^- réagit avec l'eau, les produits de la réaction sont HO^- et de l'eau. Globalement il ne se passe donc rien, il n'y a donc pas vraiment de problème.

[Oxbow-]

HCl se dissocie totalement dans l'eau pour former H⁺ + Cl^- (ou H₃O⁺ + Cl^- si tu préfères). Que représente M pour toi ?

M pour moi était la concentration (C). Le but d'un tirage est de déterminé la concentration du réactif titre. Ici HCl. Mais HCl n'existe plus !?
Si je comprend bien j'ai une solution titre contenant H2O + HCl. Je veux savoir la concentration d'HCl : c'est le but final du titrage.
Mais avant même qu'on commence à titrer, HCl a réagit totalement avec l'eau.?

Ma solution titre est donc composée d'H2O qui n'a pas réagit + ce qui a réagit : Cl- et H3O+
Mais du coup on cherche la concentration d'HCl.. mais il existe plus ! On cherche donc la concentration de Cl- ou d'H3O+ (c'est égal) ?
[Cl-] = [H3O+] = [HCl]initial à t0 avant que cet acide ait réagit avec l'eau...j'imagine ?

Comme je l'ai dit précédemment, tu considères la réaction entre l'acide le plus fort (H⁺) et la base la plus forte (HO^-). Même si HO^- réagit avec l'eau, les produits de la réaction sont HO^- et de l'eau. Globalement il ne se passe donc rien, il n'y a donc pas vraiment de problème.

Si je résume j'ai 4 espèces dans mon erlenmeyer :
- H2O qui a pas réagit
- H3O+ qui a recu un H de HCl
- Cl- qui a perdu son H
- NaOH qui est le titrant et arrive goutte à goutte petit à petit.

NaOH était sensé réagir avec HCl à la base..
Tu dis qu'il faut que je considère que la réaction avec l'acide le plus fort (H3O+) et la base la plus forte.. qui est ici NaOH ou je me trompe ?
Merci!!

[Kemiste]

M pour moi était la concentration (C). Le but d'un tirage est de déterminé la concentration du réactif titre. Ici HCl. Mais HCl n'existe plus !?
Si je comprend bien j'ai une solution titre contenant H2O + HCl. Je veux savoir la concentration d'HCl : c'est le but final du titrage.
Mais avant même qu'on commence à titrer, HCl a réagit totalement avec l'eau.?

Ma solution titre est donc composée d'H2O qui n'a pas réagit + ce qui a réagit : Cl- et H3O+
Mais du coup on cherche la concentration d'HCl.. mais il existe plus ! On cherche donc la concentration de Cl- ou d'H3O+ (c'est égal) ?
[Cl-] = [H3O+] = [HCl]initial à t0 avant que cet acide ait réagit avec l'eau...j'imagine ?

Une solution de HCl dans l'eau c'est H⁺+Cl^-, c'est ce que tu appelles HCl. Si tu regardes l'équation de dissociation de HCl dans l'eau tu vois que la quantité de H⁺ en solution est égale à celle de HCl avant dissolution.

Si je résume j'ai 4 espèces dans mon erlenmeyer :
- H2O qui a pas réagit
- H3O+ qui a recu un H de HCl
- Cl- qui a perdu son H
- NaOH qui est le titrant et arrive goutte à goutte petit à petit.

L'eau est ici le solvant donc elle sera en excès comparé aux réactifs. Comme je l'ai déjà dit dans l'eau NaOH est sous la forme Na⁺ + HO^-. C'est donc l'espèce HO^- qu'il faut considérer.

NaOH était sensé réagir avec HCl à la base..
Tu dis qu'il faut que je considère que la réaction avec l'acide le plus fort (H3O+) et la base la plus forte.. qui est ici NaOH ou je me trompe ?
Merci!!

J'ai déjà répondu à cette question

[Oxbow-]

Donc je résume^^

-> HCl dans l'eau donne [H+] (acide) et c'est cette concentration que nous cherchons.
-> NaOH dans l'eau donne HO- (base). C'est la base forte qui nous intéresse.
-> L'eau est est le solvant et ne nous intéresse donc pas. Il est de toute façon en excès.

Merci bien mais je suis un peu perdu pour la suite. Donc lorsque on ajoute peu à peu le titrant, on fait réagir peu à peu des HO- avec des H+ (?)
Et ce jusqu'à arriver au point d'équivalence. Au point d'équivalence tous les H+ auront réagi avec les HO-. Et la solution se colore avec l'indicateur.
On connait le volume de NaOH et sa concentration et on en détruit la concentration de HCl.

Volume(NaOH) connu * Concentration(NaOH)connu = Volume(HCl) (connu car c'est le meme que celui de NaOH à l'équivalence c'est ça?) * Concentration d'HCl (qu'on peut connaitre maintenant c'est notre seule inconnue)

J'ai bon ?

QU'en est-il des Na+ et Cl- qui restent dans le solvant ?

Merci beaucoup on arrive au bout je crois^^

[Kemiste]

-> HCl dans l'eau donne [H+] (acide) et c'est cette concentration que nous cherchons.
-> NaOH dans l'eau donne HO- (base). C'est la base forte qui nous intéresse.
-> L'eau est est le solvant et ne nous intéresse donc pas. Il est de toute façon en excès.

OK

Merci bien mais je suis un peu perdu pour la suite. Donc lorsque on ajoute peu à peu le titrant, on fait réagir peu à peu des HO- avec des H+ (?)
Et ce jusqu'à arriver au point d'équivalence. Au point d'équivalence tous les H+ auront réagi avec les HO-. Et la solution se colore avec l'indicateur.
On connait le volume de NaOH et sa concentration et on en détruit la concentration de HCl.

OK

Volume(NaOH) connu * Concentration(NaOH)connu = Volume(HCl) (connu car c'est le meme que celui de NaOH à l'équivalence c'est ça?) * Concentration d'HCl (qu'on peut connaitre maintenant c'est notre seule inconnue)

Pas tout à fait. Le volume de HCl c'est le volume que tu as décidé de doser. Il n'y a pas de lien avec le volume de NaOH.

QU'en est-il des Na+ et Cl- qui restent dans le solvant ?

Ce sont des ions dits spectateurs. Il n'interviennent pas dans la réaction.

[Oxbow-]

Super ! Il me reste en principe trois questions finales :

H3O+ (ou H+) réagit peu à peu avec OH- pour donner de l'eau qui est le solvant. Donc au point d'équivalence il ne reste rien dans l'eau hormis ces ions spectateurs et le colorant ? Première question : pourquoi dit-on que les 2 réactif entièrements consommés sont "limitants" ? Et maintenant si on continue à rajouter du NaOH après l'équivalence on rajouterait un des deux ion spectateurs (Na+) et on aurait du OH-, cette base forte ne serait donc pas consommée (plus de H+) mais elle pourrait réagir avec l'eau qui est un acide faible.
Mais OH- qui réagit avec H2O donnerait H2O et OH- donc ça ne changerait rien! Deuxième question : Donc si on rajoute du NaOH on augmenterait le nombre de Na+ spectateurs et on ajouterait du OH-. ?

Troisième question :
Si NaOH = A
HCl =B
Concentration = C et Volume = V

C(a) * V(a) = C(b) * V(b)

C(a) est connu
V(a) se mesure sur la burette
C(b) est ce qu'on cherche depuis le début et on a besoin de connaître les 3 autres pour cela.
V(b) comment l'obtient-t-on ? J'avais justement compris que à l'équivalence V(a)=V(b) !

Merci énormément!

[Kemiste]

Super ! Il me reste en principe trois questions finales :

Et après c'est tout bon ?

H3O+ (ou H+) réagit peu à peu avec OH- pour donner de l'eau qui est le solvant. Donc au point d'équivalence il ne reste rien dans l'eau hormis ces ions spectateurs et le colorant ?

Voilà. Il y a des traces de H⁺ et HO^- (autoprotolyse de l'eau) mais les quantités sont négligeables. Ce n'est pas un colorant mais un indicateur coloré.

Première question : pourquoi dit-on que les 2 réactif entièrements consommés sont "limitants" ?

Le réactif limitant est le réactif qui a été introduit en défaut. Donc si les deux réactifs sont consommés on peut dire qu'il sont tous les deux en défauts, ils sont donc tout les deux limitants. On dit également qu'ils ont été introduits dans les proportions stœchiométriques.

Et maintenant si on continue à rajouter du NaOH après l'équivalence on rajouterait un des deux ion spectateurs (Na+) et on aurait du OH-, cette base forte ne serait donc pas consommée (plus de H+) mais elle pourrait réagir avec l'eau qui est un acide faible.
Mais OH- qui réagit avec H2O donnerait H2O et OH- donc ça ne changerait rien!

Exactement ! C'est un point que j'avais abordé dans un de mes messages précédents.

Deuxième question : Donc si on rajoute du NaOH on augmenterait le nombre de Na+ spectateurs et on ajouterait du OH-. ?

Oui.

Troisième question :
Si NaOH = A
HCl =B
Concentration = C et Volume = V

C(a) * V(a) = C(b) * V(b)

C(a) est connu
V(a) se mesure sur la burette
C(b) est ce qu'on cherche depuis le début et on a besoin de connaître les 3 autres pour cela.

Oui

V(b) comment l'obtient-t-on ? J'avais justement compris que à l'équivalence V(a)=V(b) !

Non. Comme je l'ai dit V(b) c'est le volume de solution que tu doses. C'est une quantité connue, elle ne se calcule pas. On aura V(a) = V(b) dans un seul cas, si C(a) = C(b). Imagine que que tu doses une solution de HCl à 1 mol/L par une solution de NaOH à 0.5 mol/L. Dans ce cas le volume de NaOH nécessaire pour arriver à l'équivalence sera le double du volume de HCl à doser.

[Oxbow-]

Donc mon V(b) c'est le volume de mon titre au départ ?

Je sais que au début mon erlenmeyer contenait 100mL d'une solution d'H2O et d'HCl (concentration inconnue). Donc ici V(b) = 0.1 L ?

(les unités c'est mol/litre pour les concentrations et litres pour les volumes j'imagine)

[Kemiste]

Si tu doses les 100 mL alors v(b) = 100 mL mais si tu ne doses que 10 mL de cette solution alors V(b) = 10 mL. Si tout tes volumes sont en mL ce n'est pas nécessaire de passer en L.

[Oxbow-]

Je ne comprends pas bien ce que tu entends par "doser"^^
J'ai 100 mL de solution dans mon ernlenmeyer c'est mon titre. Je sais qu'il y a de l'H2O comme solvant et HCl qui a réagit. Je n'ai aucune autre info.
Je veux via titrage uniquement connaitre la concentration.

donc mon V(b) c'est le volume de ma solution (H2O+HCl qui a réagit) ? Ici 100 mL ou 0.1 L?

Merci bcp, c'est le dernier truc!

[Oxbow-]

C'est tout bon ?
Enfait mon v(b) est tout simplement le volume de mon titre... simplement.

Mais initial je crois ? C'est à dire avant qu'on ajoute le NaOH. Dernier point sur lequel je suis pas complétement sur mais je pense bien que c'est ca.

[Kemiste]

Bonsoir,

Je n'ai pas répondu avant... Je dors la nuit

Le volume "à doser" c'est le volume de solution inconnue (ce que tu appelles le titre) que tu prélèves pour faire le dosage. Ce n'est pas forcement le volume total du titre.

Tu dis que tu as 100 mL de solution. En général on ne fait pas le dosage sur un volume aussi grand car cela impliquerait d'utiliser un volume de solution titrante important. On se contente de prélever par exemple 10 mL de cette solution et on réalise le dosage sur ce volume. Ces 10 mL représentent le V(b).

[Oxbow-]

Pas de souci merci bien !

De toute façon, la concentration de ta prise aliquote de 10mL est la même que le volume total du titre non?

Donc si tu prends 10mL ou 20mL ou 50 mL dans un bidon de 50 kilolitres ça changera rien ? Tu auras toujours le même C ?
C'est le V (volume) qui change ! Et donc il faut prendre le volume V(b) de ce qui est dans l'erlenmeyer et ce qui est titré ! C'est ca?

Donc est-ce que le V(b) est uniquement le volume du titre, en l'occurence ici la solution H2O+HCl dans l'erlenmeyer ? (que l'on a "dosé" =prise aliquote à partir d'un bidon plus grand)

Si oui, question subsidiaire, V(b) correpond au volume initial ou au volume final ? (Car ou si on rajoute 10 mL de titrant le volume de ma solution d'HCl initialement à 100 mL passe à 110 mL.

[Oxbow-]

En gros, V(b) = le volume de la solution titre avant de commencer à ajouter le titrant.

[Kemiste]

En effet quel que soit le volume la concentration sera la même. C'est le volume, donc la quantité de matière, qui change.

Le V(b) c'est le volume initial de l'aliquote. Si tu regardes bien la formule C(a).V(a) = C(b).V(b) tu peux voir qu'elle est issue de l'égalité des quantités de matière de A et B à l'équivalence. La quantité de matière de B est égale à la concentration de B multipliée par le volume dosé de B. Il faut bien comprendre la signification de cette formule.

[Oxbow-]

On a fait le tour

Merci encore énormément Heisenberg ! Yeah Science !

[Kemiste]

De rien !

J'aime bien la référence !