Dosage NaOH par H2SO4

[Tampok]

Bonjour, j'ai un petit problème avec mon TP.

J'ai une solution de soude sur laquelle il est indiqué " Concentration ~ 0.2 mol/L " et je dois déterminer précisément sa concentration pour réaliser une étude cinétique : pour cela j'ai une solution de H2SO4 a 0.025 mol/L.

J'utilise alors 5 mL de la solution de soude pour le dosage, et je trouve un Volume équivalent de 41.8 mL.
Je n'ai pas pris en compte le fait que H2S04 était un diacide, et j'ai donc pensé à l'équivalence que nH2SO4 = n NaOH, puis j'ai déduit la concentration de NaOH = 0.209 mol/L. Comme la valeur correpsond à celle de la bouteille, j'ai continué le TP en prenant en compte ce résultat.

Puis quand on m'a dit que H2SO4 était un diacide, j'ai refais le calcul :
2 NaOH + H2SO4 --> 2 Na+ + SO4(2-) + 2H2O

On a donc à l'équivalence détruit 2 fois plus de moles de NaOH que de moles de H2SO4 versées.
Et en refaisant le calcul, je trouve une concentration de 0.418 mol/L , ce qui n'est plus du tout en accord avec l'indication sur la bouteille.

Pourtant, le professeur m'a dit que la première valeur de concentration était correcte, mais que je devais refaire les calculs pour prendre en compte le diacide, or, je ne vois pas comment il est possible d'obtenir la même valeur de concentration avec, et sans l'erreur du diacide.

D'habitude, je n'ai pas de problèmes avec ce genre de questions, donc ça m'a paru très bizarre, si quelqu'un pourrait m'éclairer.

Merci.
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[moco]

Tes calculs sont bien faits. La concentration de NaOH est bien de 0.418 M. Et en effet, cela ne correspond pas à l'étiquette. On n'y peut rien. Tout est correct.
La seule question qu'on peut se poser consiste à savoir si la concentration de l'acide sulfurique est bien 0.025 M ?

[Kemiste]

Bonjour.

La concentration de l'acide sulfurique est-elle bien de 0.025 mol/L et non 0.025 N (ce qui permettrait d'expliquer la différence de facteur 2 avec la valeur attendue) ? Cette unité, bien qu'elle ne présente aucun intérêt, est encore utilisée...

[Tampok]

Il est marqué sur mon topo "H2S04 N/20 (0.025 mol/L)", je ne trouve pas ça très clair. En plus, il me semble qu'il était aussi indiqué sur la bouteille de l'acide "0.025 mol/L" mais dans ces cas là on est plus sûr de ce que l'on a vu.
Ce qui est sûr c'est que la solution de soude est bien à 0.209 car les résultats de l'étude cinétique sont cohérents, et j'ai utilisé cette valeur pour la faire.

Soit l'acide est 2 fois moins concentré, soit j'ai mis 10 mL au lieu de 5 lors du dosage, mais cela m'étonnerait car d'autres étudiants ont eu le même problème.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Kemiste]

La normalité (N) ce n'est pas toujours la concentration molaire ou molarité (M). Pour un acide, la normalité correspond aux nombres de H⁺ pouvant être libéré.

S'il s'agit d'une normalité, il faut diviser par 2 pour avoir la molarité (un diacide pouvant libérer 2 H⁺). Une solution à 0.025 N de diacide correspond donc à une solution à 0.0125 M.

[moco]

Attention ! L'abréviation N, ou N/20, signifie "normale" ou "1/20ème normal". La désignation des concentrations en terme de "normalité" est une méthode qui a été abandonnée dans les années 1950, car elle porte à confusion quand on effectue des réactions redox. On l'a remplacée par la notion de molarité et de solutions molaires, qui elle ne porte pas à équivoque. Mais je vois qu'il y a encore des chimistes adeptes de l'ancienne dénomination, hélas !
Pour toi, il est important de savoir que une solution est dite x normale si elle contient x moles d'ions H+ susceptibles d'être détruits par une base comme NaOH.
Une solution de H2SO4 de concentration 0.1 M est donc aussi de concentration 0.2 N, car 1 mole de H2SO4 libère 2 moles d'ions H+ (ou H3O+) dans l'eau.
Et donc ta solution d'acide sulfurique 0.025 N, a une concentration qui aujourd'hui doit s'écrire 0.0125 M.

Dépêche-toi d'oublier ces solutions normales !

[Tampok]

J'avais pensé à la normalité mais l'abréviation N/20 m'a mis le doute : j'avais déjà rencontré des normalités mais toujours sous la forme N=xM.

Je connais quelqu'un qui va regretter son choix de notation en corrigeant les comptes rendus !

[Kemiste]

J'avais pensé à la normalité mais l'abréviation N/20 m'a mis le doute : j'avais déjà rencontré des normalités mais toujours sous la forme N=xM.

S'il y a "N" c'est qu'il s'agit de normalité.

Je connais quelqu'un qui va regretter son choix de notation en corrigeant les comptes rendus !

Il ne fallait pas utiliser une notation qui a été abandonnée depuis plusieurs décennies

[Tampok]

Excusez moi de revenir là-dessus mais en relisant la converstion il y a un truc que je n'ai pas saisi.

Si la solution et N/20, cela veut dire qu'elle "libère" 1/20 moles de OH- qui vont être détruites dans le dosage, donc n'est elle pas de normalité 0,05 mol/L ?
Et puisque c'est un diacide : N=2M, donc la molarité serait bien de 0,025 mol/L ?

[jeanne08]

C'est bien là toute l'ambiguïté de la notion de normalité d'autant plus qu'on peut la donner en mol/L . Une solution de soude N/20 = 0,05 N a une molarité de 0,05 mol/L( elle capte 0,05 mol/L de H+) alors qu'une solution 0,05 N d'acide sulfurique est de molarité 0,025 mol/L ( car c'est un diacide et cette solution cède 2*0,025 = 0,05 mol de H+ par litre )

[Tampok]

Erreur : Je voulais evidemment dire "libère" 0.05 moles de H+ et non pas de OH-

[Kemiste]

Le plus simple est encore d'oublier cette notion de normalité et de ne plus l'utiliser

[hehelow]

Alala ça me rappelle les TP de chimie.
Sauf dans la vie active, je retrouve toujours ce problème.
Dans des fiches techniques décrivant le protocole pour doser des concentrations, toutes les solutions sont données en normalité.
Le seul avantage de cela c'est que commercialement, c'est solution sont aussi généralement vendu avec la normalité.
Ex permangante de potassium 0.1N, acide oxalique 0.1N, iodine 1N ...

[Kemiste]

Commercialement il est difficile de faire changer les choses. Déjà que ce n'est pas toujours très intuitif avec les acides/bases mais avec les oxydants/réducteurs ça devient tout de suite plus compliqué car il faut faire intervenir le nombre d'électrons échangés dans les demi-équations. Ce n'est pas du tout parlant.