Dosage des ions Al+++ par NaOH

[nanaki555]

Bonjour à tous,

je vous expose mon problème

Nous devions déterminer la concentration des ions Al⁺⁺⁺ (solution Al₂SO₄) en suivant l’évolution du PH pendant le titrage

Nous avons titré 10ml de solution Al₂SO₄ + 10 ml H₂SO₄ que nous avons mis au trait à 100ml avec de l'eau distillée

On a verifié la concentration de notre solution NaOH avec une solution étalon d'acide oxalique dihydraté

Seulement j'ai quelques incertitudes concernant les calculs d'erreurs..

Voici ce que j'ai fais :

a) preparation de solution

C_NaOH = (( M_NaOH)/MM_NaOH )/V_NaOH) = ((8,05 (±0,01))/(39,997 ))/(0.5 (±0,00025)) = 0.402 (±0.002) mol/L



C_H2CO4 =(( M_H2CO4)/MM_H2CO4 )/V_H2CO4 ) = ((6,2773 (±0,0001))/(126,07 ))/(0.25 (±0,00015)) = 0.1992 (±0.0005)
mol/L


C_H2SO4 = (VH2SO4 x (10 pd)/█(MM@ ) )/Vsolution ) = (3 (±0.05) * (10*96*1.84)/98.08 )/(1000(±0,4)) = 0.054 (±0.001) mol/L


b) résultats du titrage :

Voici les différents saut de PH

1er titrage : a)2ml b)11ml c)16ml

2eme titrage : a)2,4ml b)11ml c)16ml

3eme titrage a)2.3ml b)11.2ml c)16ml

J'ai mis les résultats sous forme de tableau en pieces jointe

J'ai juste fait l'ecart-type sur les concentrations trouvées... est-ce assez ???

Un truc bizarre aussi est que je trouve 0.183M pour Al(OH)₄^- alors que j'ai 0,109M pour Al(OH)₃

Je me dis que c'est sans doute un excés de soude lorsque j'ai dosé Al(OH)₄^-

Voila, j'espère avoir été clair lol

Un grand merci à vous en tout cas

Jérôme

ps:

Une autre petite question hihi

Pour la formule du Ks, je dois utilizer 0,109M ou la concentration au 1er saut de PH ???

Merciiiiii
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[nanaki555]

Petite rectification c'est Al2(SO4)3

[moco]

On ne comprend rien à tes calculs. Tu nous donnes des paramètres, et des valeurs numériques dont on en sait pas ce qu'elles signifient. Leurs unités sont fausses. Bref. On n'y comprends rien. Les unités sont fausses, car, par exemple la masse a comme symbole m, et pas M, et sont unité est le gramme, qui s'écrit g et pas M. On voit tout-à-coup apparaître "pd" qui ne signifie rien, puis 10pd/@M, qui ne signifie rien non plus.
Quand tu parles de titrage par NaOH, on ne sait pas si tu titres H2SO4, ou bien H2C2O4, ou bien le mélange H2SO4 plus Al2(SO4)3.
Tu parles ensuite que tu as dosé Al(OH)4^-. C'est probablement faux. On ne dose pas cet ion. On le forme pendant le dosage.
Bref. On n'y comprend rien !

[nanaki555]

Merci de ta réponse Moco

Je vais donc essayer d'être plus clair


Nous avons dosé les ions AL⁺⁺⁺ (Al₂SO₄) en milieu acide (H2SO4 0,05mol/L) par une solution de NaOH ( 0,4 mol/L)

J'ai vérifié la concentration de NaOH par une solution etalon d'acide oxalique dihydraté ( 0,2 mol/L)

Préparation des solutions :

a) NaOH :

J'ai preparé 500mL de solution, pesé 8,05g au trebuchet ( ± 0,01g)

C_NaOH= (n/V) = ((m/M)/V) = ((8,05 (±0.01) / 39.997) / (0.5 (±0,00025)) = 0.402 (±0.002) mol/L

b) H₂CO₄ :

J'ai preparé 250mL de solution, pesé 6,2273g à la balance analytique

C_H2CO4= (n/V) = ((m/M)/V) =((6,2273(±0,0001) / 126,07 ) / 0.25 (±0,00015) ) = 0.1992 (±0.0005) mol/L

c) H₂SO₄ :

J'ai prelevé 3mL(±0.05 ml) ( d'acide sulfurique à 96% de densité 1,84 pour une solution de 1 litre (±0,4 ml)

C = (10.p.d)/M = ( 10 * 96 * 1.84 ) / 98.08 ) = 18,01 mol/L

n_H2SO4 = 18,01 * 0.003 (±0.05 ml) = 0.054 (±0.001) mol/L


Voila, j'espère avoir été plus clair

[A voir en vidéo sur Futura]

[nanaki555]

En vérifiant la concentration de NaOH avec l'acide Oxalique, on a trouvé C_NaOH = 0,371 (±0,001) mol/L

J'ai effectué 3 titrages de la solution 10 mL de Al₂SO₄, 10 mL d'H₂SO₄ et mis jusque 100mL avec de l'eau distillée

On obtient 3 sauts de PH :

1^er saut :

H2SO4 + NaOH  Na2SO4 + 2 H2O

Voici mes 3 volumes equivalents : a) 2ml b) 2.3ml c) 2.4 mL --> Moyenne = 2,23mL

C_H2SO4 = 0,041 (± 0,004) mol /L --> j'ai juste realisé l'écart-type

2^ème Saut :

Al⁺⁺⁺ + 3OH⁻ ⇄ Al(OH)₃

Voici mes 3 volumes equivalents : a) 9ml b) 8.6ml c) 8.9 mL --> Moyenne = 8.83mL (J'ai déja soustrait les ml du 1er saut )

Donc ici les ions Al⁺⁺⁺ commence à réagir avec NaOH jusqu'a l'équivalence pour former Al(OH)₃

Est-ce que tous les ions Al⁺⁺⁺ réagissent ???

J'ai trouvé une concentration pour les ions Al⁺⁺⁺ de 0,109 (± 0,003) mol /L et n_Al(OH)3 = 0,0011 moles


3^ème Saut :

Al(OH)3 + OH− ⇄ [Al(OH)4]−

On a une reaction de complexation qui va redissoudre le précipité

Voici mes 3 volumes equivalents : a) 5ml b) 5ml c) 4,8 mL --> Moyenne = 4.93mL ( J'ai également soustrait les 2 autres V_EQ)

Ici le résultat me laisse un peu perplexe...

On va obtenir au final 0,0011 moles de Al(OH)₄^- qui réagisse avec 0,0011 moles de NaOH


Donc j'aurais du avoir un Volume_EQ de 2,96 ml.....


Voila un grand merci de m'avoir lu

[jeanne08]

Tu vas rectifier ton écriture de réaction de H2SO4 + soude car il faut 2OH- par H2SO4 . Tu calcules la concentration de H2SO4 dans les 10 mL je suppose ...
Tu calcules la concentrations en Al3+ dans les 10 mL de solution. Ton calcul me semble correct et le passage de la fin de précipitation de Al(OH)3 au complexe Al(OH)4 - nécessite un volume de soude effectivement trop grand ... pour quelle raison ? La précipitation de Al(OH)3 est normalement complète et la redissolution ( en complexe) se fait bien mais il faut bien agiter ...
Pour calculer Ks tu te places au milieu de la portion de courbe de précipitation ( vers V = 2.3 +~9/2 mL ) alors tu as précipité la moitié des Al3+ initialement présents donc il en reste l'autre moitié ( attention dans 100 mL ) et comme avec le pH tu connais (OH-) ... tu trouveras Ks . Une autre méthode, moins précise, consiste à repérer le pH de début de précipitation , tu connais alors (OH-) et quasi tous les Al3+ sont encore là ( dans 100 mL ! )

[nanaki555]

Merci Jeanne08

Oui pour l'équation de H2So4, le 2 est resté dans mon clavier lol mais j'en ai tenu compte dans mon calcul et c'est bien 10 mL

Oui comme, c'est dans 100 mL, et que l'on a mis 10 mL de solution au depart, c'est comme si on avait dilué d'un facteur 10

Donc cela fait 0,0109 mol/L ???

Merci

[nanaki555]

Merci Jeanne08

Oui pour l'équation de H2So4, le 2 est resté dans mon clavier lol mais j'en ai tenu compte dans mon calcul et c'est bien 10 mL

Oui comme, c'est dans 100 mL + 2,2 mL de soude ajouté, et que l'on a mis 10 mL de solution au depart, c'est comme si on avait dilué d'un facteur 10 environ ???

Donc cela fait 0,0106 mol/L


Merci

[jeanne08]

Le nombre de Al3+ est égal à 1/3 du nombre de OH- mis pour faire la précipitation .Tu réponds simplement ensuite à la question posée : concentration de Al3+ dans les 100 mL de solution dosés ou dans 10 mL de la solution initiale de Al3+ ? Il y a bien entendu une dilution par 10 quand on passe de 10 à 100 mL ...

[nanaki555]

Un grand merci

J'ai trouvé comme valeur de Ks = 1,29 * 10^-34