Incompréhension titrage acide/base

[ChangeThePC]

Bonsoir, je suis élève de terminale S et je rencontre une difficulté de compréhension sur un exercice, ou plutot sur la correction d'un exercice faisant intervenir un titrage acide/base.

Doc1 : L'ibuprofène est un anti-inflammatoire non stéroïdien de formule brute C12H14CO2H. Il est prescris dans le traitement de courte durée de fièvre et de douleurs. L'ibuprofène est peu soluble dans l'eau mais très soluble dans l'éthanol. Il est admis que les excipients du comprimés sont insolubles dans l'éthanol.

Doc 2 : Le but du titrage est de vérifier qu'un comprimé antalgique pour enfant contient 100 mg d'ibuprofène selon l'indication donnée sur l'étiquette.
Étape 1 : Le comprimé d'antalgique pour enfant est broyé, puis 30mL d’éthanol sont ajoutés. La solution est ensuite filtrée. La présence d'éthanol dans cette solution ne fausse pas les résultats du titrage.
Etape 2 : Le filtrat est transvasé dans une fiole jaugée de 100mL et complétée au trait de jauge avec de l'eau distillée. La solution obtenue est appelée solution S
Etape 3 : La totalité de la solution S est titrée par une solution de soude (Na+ (aq) + HO- (aq)) de concentration Cb = 5,0*10^-2 mol.L-1 en suivant l'évolution du pH à l'aide d'un pH-mètre.

Doc 3 : C'est une courbe de titrage dont la courbe dérivée a pour abscisse a son maximum y x= 10mL (en y c'est le pH et en x c'est le volume versé)

La question (les questions) qui me posent problème sont les suivantes sont les suivantes :
3-Calculer la concentration de la solution S en ibuprofène.
4-Le résultat du titrage est-il conforme à la valeur portée par l'étiquette?

Le corrigé donne :
3- A l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stoechiométriques : n i (AH) = n v,e (HO-)
Donc Cs = Cb*Ve/Vs
= 5.0*10^-2 * 10.0 / 100
= 5.0*10^-3 mol.L-1

4- La masse d'ibuprofène dans un comprimé est donné par m = Cs * Vs * M(AH) soit :
m= 5.0*10^-3 * 100*10^-3 * 203 = 0.100g = 100 mg


Pour la 3- J'ai compris qu'on utilisais la relation n = C/Vsol cependant je ne comprends pas ce que le "*10.0" vient faire la...En fait je ne comprends pas les notations "Cb" et "Ve"

Pour la 4- Je ne comprends pas ce que le "100*10^-3" venait faire la non plus...

Donc, ayant écrit tout ça a la main, j'espère que quelqu’un pourra m'aider... Merci !
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[moco]

Peut-être qu'avec des phrases tu comprendras mieux,
1. Le titrage a nécessité l'usage de 10 mL de NaOH 0.05 M.
Donc le nombre de moles de NaOH utilisées de : n(NaOH) = V(NaOH) · c(NaOH) = 0.01 L · 0.05 mol/L = 5 10^-4 mol.
2. L'équation de neutralisation (que tu n'a pas indiqué) informe que 1 mole NaOH neutralise 1 mole de l'acide que constitue l'ibuprofène.
Donc 5 10^-4 mole de NaOH ont neutralisé 5 10^-4 mole d'ibuprofène.
3. J'espère que tu vois que la masse molaire de l'ibuprofène C₁₂H₁₄CO₂H est 203 g/mol
Donc 5 10^-4 mole d'ibuprofène pèse : 5 10^-4 mol · 203 g/mol = 0.1015 g

[ChangeThePC]

Peut-être qu'avec des phrases tu comprendras mieux,
1. Le titrage a nécessité l'usage de 10 mL de NaOH 0.05 M.
Donc le nombre de moles de NaOH utilisées de : n(NaOH) = V(NaOH) · c(NaOH) = 0.01 L · 0.05 mol/L = 5 10^-4 mol.
2. L'équation de neutralisation (que tu n'a pas indiqué) informe que 1 mole NaOH neutralise 1 mole de l'acide que constitue l'ibuprofène.
Donc 5 10^-4 mole de NaOH ont neutralisé 5 10^-4 mole d'ibuprofène.
3. J'espère que tu vois que la masse molaire de l'ibuprofène C₁₂H₁₄CO₂H est 203 g/mol
Donc 5 10^-4 mole d'ibuprofène pèse : 5 10^-4 mol · 203 g/mol = 0.1015 g

Donc il faut tenir compte de la valeur à l'équivalence fois la concentration de la solution dans le calcul de la concentration, ok j'ai compris.
Je n'ai pas d'équation de neutralisation et je ne sais pas ce que c'est, je devrais en avoir une?
Oui, j'avais calculé la masse molaire de l'ibuprofène cependant je ne comprends pas à quoi correspond le 100*10^-3..
Merci pour ta réponse rapide cependant!

[moco]

Moi non plus je ne vois pas d'où sort ce facteur 100 · 10^-3. Tant pis. Il vaut comprendre ce qu'on fait que d'appliquer aveuglement des formules dont on ne sait pas vraiment ce que signifient ses paramètres.

L'équation de neutralisation est essentielle pour comprendre un problème comme celui-ci.
Quand tu traites un acide par une solution basique comme celle de NaOH, tu détruis l'acide que je vais appeler HX selon une équation comme :
HX + NaOH --> NaX + H₂O
Cette équation est très connue dans le cas où mon mystérieux atome X est celui de chlore Cl, car alors HX est l'acide chlorhydrique et l'équation de neutralisation s'écrit :
HCl + NaOH --> NaCl + H₂O
Ici on voit qu'il faut exactement 1 molécule d'acide pour 1 molécule de NaOH.
Mais ce n'est pas toujours le cas. Il existe des acides dont la molécule contient deux atomes H, comme H₂S ou H₂SO₄. Dans ce cas il faut deux fois plus de NaOH pour neutraliser une molécule d'aide, car l'équation de neutralisation s'écrit avec un 2 devant NaOH :
H₂S + 2 NaOH --> Na₂S + 2 H₂O
H₂SO₄ + 2 NaOH --> Na₂SO₄ + 2 H₂O

Dans le cas d'un acide très compliqué comme l'ibuprofène, on ne sait pas a priori si une molécule de cet acide va réagir avec 1 ou 2 ou éventuellement davantage de molécules de NaOH. Pour le savoir, il faut compter le nombre de groupes COOH (ou CO₂H) de la molécule. Ici, on voit clairement qu'il n'y en a qu'un. Donc l'ibuprofène réagit avec 1 et 1 seul NaOH.
Et l'équation peut s'écrire :
C₁₂H₁₄CO₂H + 1 NaOH --> C₁₂H₁₄CO₂Na + H2O
L'important ici est le facteur de 1 à 1 entre les molécules d'acide et de NaOH.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Liniark]

Ton 100*10^-3 est simplement ton volume de la solution exprimé en litre. Ta solution est de 100mL -> 100*10^-3 = 0.1L ce qui équivaut bien à 100mL