Compréhension de TP, Dosage par ph-métrie

[invite501eee0f]

Bonjour, je bosse actuellement sur un TP que je viens d'effectuer il y a quelques jours "Dosage de polyacide et de mélanges d'acides ou de bases".

J'ai eu une partie conductimétrie que j'ai bien assimilé. En revanche la partie ph-métrie me bloque un peu plus.
Pour chaque partie je dois donc trouver les réactions prépondérantes ainsi que la concentration d'un des composés.

Dosage d'une solution d'acide orthophophorique (H3PO4), par ph-métrie:
Le dosage s'effectue avec du NaOH (de concentration = 9,5.10^-2 mol/L)
Le volume de V(H3PO4) = 20 mL

Graphiquement je trouve Veq1 = 5,20 mL
Veq2 = 10,6 mL
Le troisième saut du triacide est peu visible car il n'est pas assez fort et le pka est trop élévé.

Les réactions prépondérantes sont il me semble: H3PO4 + OH- <--> H2PO4- + H2O
H2PO4- + OH- <--> HPO4 2- + H2O
HPO4 2- + OH- <--> PO4 3- + H2O

On me demande ensuite la concentration de H3PO4:
Sachant que H3PO4 + OH - est une réaction totale, le volume de NaOH utilisé est Veq1.
Donc: V(H3PO4)=20ml V(NaOH)=5,20ml C(NaOH)=9,5.10^-2 mol/L
C(H3PO4) = (V(NaOH) x C (NaOH)) / V(H3PO4) = 2,47.10^-2 mol/L

Je ne suis tout de même pas certaine.


Dosage d'une solution d'acide orthophophorique (H3PO4), et d'acide chlorhydrique (HCl), par ph-métrie:
Le dosage s'effectue avec du NaOH (de concentration = 9,5.10^-2 mol/L)
Le volume de V(H3PO4+HCl) = 20 mL

Graphiquement je trouve Veq1 = 15 mL
Veq2 = 20,65 mL

Ici pour les réactions prépondérantes j'ai plus de mal à visualiser. J'aurais tendance à dire que dans un premier temps il y a:
H3PO4 + HCl + 2 OH- <--> H2PO4- + Cl - + 2 H2O
Puis par la suite comme précédemment: H2PO4- + OH- <--> HPO4 2- + H2O
HPO4 2- + OH- <--> PO4 3- + H2O
Est ce exact?

Pour calculer les concentrations de HCl et de H3PO4 je doute fortement. J'ai essayé quelque chose.
On sait qu'il n'y a plus de HCl dans la deuxième fonction. Donc pour avoir le volume de HCl on fait Veq1-(Veq2-Veq1) = 15 - (20,65-15) = 9,35 ml
Du coup: C(HCl) = ( C(NaOH) x V(NaOH))/ V(HCl) = 1,52.10^-1 mol/L

Ainsi j'en déduis le volume de H3PO4. Volume initial = 20 ml donc V(H3PO4)= 20 - 9,35 = 10,65 ml
Du coup: C(H3PO4)= ( C(NaOH) x V(NaOH))/ V(H3PO4) = 1,33.10^-1 mol/L

La méthode utilisée est-elle correcte?


Dosage d'une solution de soude carbonatée, par ph-métrie:
Le dosage s'effectue avec du HCl (de concentration = 0,1 mol/L)
Le volume de V(Na2CO3) = 20 mL

Graphiquement je trouve Veq1 = 10,4 mL
Veq2 = 14 mL

A noter que (donné dans le TP): La soude carbonatée provient généralement de la dissolution de CO2 gazeux dans une solution aqueuse de soude. La solution de soude carbonatée contient donc majoritairement 2 bases: OH- et CO3 2-. Or CO3 2- est une base faible suffisamment forte pour ne pas être dosée séparément de la soude (par un acide fort comme HCl)
H2CO3/HCO3- pka=6,4 et HCO3-/CO3 2- pka=10,3

Les réactions prépondérantes sont il me semble: NaOH + H+ <--> Na+ + H2O et Na2CO3 + H+ <--> HCO3- (se produisent en même temps)
et HCO3- + H+<--> H2CO3

Pour calculer les concentrations de NaOH et de Na2CO3 j'ai essayé comme précédemment.
On sait qu'il n'y a plus de NaOH dans la deuxième fonction. Donc pour avoir le volume de NaOH on fait Veq1-(Veq2-Veq1) = 10,4 - (14-10,4) = 6,8 mL
Du coup: C(NaOH) = ( C(HCl) x Veq1) / V(NaOH) = 1,53.10^-1 mol/L

Ainsi j'en déduis le volume de Na2CO3. Volume initial = 20 ml donc V(Na2CO3)= 20 - 6,9= 13,2 ml
Du coup: C(NaCO3) = ( C(HCl) x Veq1) / V(NaCO3) = 7,88.10^-2 mol/L

Qu'en pensez vous?

Merci d'avance de prendre le temps de me lire et de me répondre.
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[moco]

Le premier titrge de H3PO4 est exact.
Dans le 2ème titrage, tu n'as pas le droit d'écrire comme tu le fais : H3PO4 + HCl + 2 OH- <--> H2PO4- + Cl - + 2 H2O
En visant ainsi, tu admets qu'il y a autant de HCl que de H3PO4, ce qui n'est pas le cas.
Il faut écrire les deux équations séparément, celle de HCl et celle de H3PO4.

Le premier titrage de 15 mL te permet de détruire simultanément les deux acides. La différence entre le deuxième titrage et le premier te donne le nombre de moles du seul acide phosphorique.
Donc 20.65 - 15 = 5.65 mL contient autant de moles de NaOH que de moles d'acide phosphorique, soit n = 5.65 · 0.095 = 0.5225 millimole d'acide. lequel est dissous dans 20 mL de solution. La concentration en acide phosphorique dans le mélange est donc : c = 0.5225/20 = 0.0261 M.
Ceci étant acquis tu peux revenir à ton premier titrage de 15 mL NaOH. Le nombre de moles de NaOH (n = 15·0.095 = 1.425 millimole) est égal au total du nombre de moles de HCl et de H3PO4. Or le 2ème titrage te dit que ta solution acide contient 0.5225 millimole d'acide phosphorique.
Si donc 1.425 millimole d'acide total contient 0.5225 mole de H3PO4, cela implique que la différence est l'acide HCL. Donc le mélange contient 1.425 - 0.5225 = 0.902 millimol de HCl.
La concentration en HCl du mélange initial vaut donc : 0.902/20 = 0.0451 M

Je fatigue, pour la suite !!

[invite501eee0f]

Ok, je vois mon erreur! Merci beaucoup pour ton explication. Je comprends mieux le fonctionnement de cette réaction.
Je pense du coup que l'erreur est similaire pour la réaction qui suit.
Si jamais quelqu'un peut également vérifier la dernière partie. Merci beaucoup!