Dosage d'un mélange d'acide ou de base

[Inesi]

Bonjour tout le monde j'ai besoin de votre aide et c'est urgent je dois préparer mon protocole pour ce sujet en chimie expérimentale:

Sujet 2: Dosage d’un mélange
Vous avez un flacon numéroté contenant soit un mélange de bases soit un mélange d'acides. Dans tous ces mélanges vous aurez une espèce forte et une espèce faible dans le mélange et ce sont des mono-acides ou des mono-bases. Votre but est de déterminer avec précision et exactitude les concentrations des 2 espèces dans votre flacon et de donner l'incertitude sur votre résultat.
La concentration de chacune des espèces du mélange est comprise entre 0,080 et 0,120 M. Le pKa de la base faible et de l'acide faible présent dans le mélange est de 4,7.
Vous avez à disposition, une solution aqueuse de HCl  0,2M, une solution aqueuse de NaOH  0,4M, de l'hydrogenophtalate de potassium (C8H5O4K, M = 204,22 g.mol-1, pKa = 5,4), de l'hydrogenocarbonate de sodium (NaHCO3, M = 84,0 g.mol-1, pKa (à utiliser ici) = 6,5), trois indicateurs colorés ainsi que la verrerie et le matériel se trouvant sur votre paillasse.
Données :
zones de virage des indicateurs colorés :
hélianthine : rouge 3,1-4,4 jaune BBT: jaune 6,0-7,6 bleu phénolphtaléine : incolore 8,2-10 rose

Et ma question c'est comment choisir l'indicateur coloré pour le mélange? parce qu'on nous donne le pka de l'acide faible ou de la base faible ça je veux bien en calculant je trouve que c'est la phenophtaline pour l'acide faible et l'heliantine pour la base faible par exemple : l'acide faible va donné une base conjuguée faible par ajout de NaOH donc : pH=7+1/2(4,7+log(0,1))=8.85 de même pour la base faible qui va devenir acide faible par ajout d'HCL. Je bloque sur le fait qu'il y'a aussi un acide fort/base forte suivant le mélange donc qu'elle indicateurs faut mettre?
Merci de votre aide
-----

[moco]

La donnée du problème contient une incohérence. On dit que le pKa de la base faible est celui de l'acide faible sont de 4.7 tous les deux. Ceci a un sens pour l'acide faible, mais pas pour la base faible.
Pour faire ton titrage du mélange acide, tu titres d'abord avec l'hélianthine comme indicateur, et le résultat du titrage te donneras les moles du seul acide fort. Puis tu recommences et tu titres avec la phénolphtaléine. Ce résultat de titrage te permettra de déterminer la somme des moles d'acide fort et d'acide faible.
Pour le titrage des bases, tu titres avec la phénolphtaléine, et tu obtiendras le nombre de moles de base forte. Puis tu recommences avec l'hélianthine, et le titrage te donneras le nombre de moles total de base forte et de base faible.

[Inesi]

Merci pour ta réponse. Mais pourquoi ces choix là d'indicateurs moi j'aurais plutôt pensé au bbt pour les espèces forte vu qu'à équivalence le ph est de 7. Enfin j'ai pas trop compris ton raisonnement. Je sais pas mais apparemment le pka pour l'acide et pour la base est de 4.7.

[moco]

Il faut bien te dire que les indicateurs sont des acides faibles ou des bases faibles. On ne peut titrer séparément que des acides ou des bases, indicateurs compris, dont les pKa sont différents, et le plus différent possible. Si on choisit un indicateur dont le pKa soit égal à celui de l'acide faible, le virage sera d'une imprécision catastrophique,e t durera aussi longtemps que la quantité d'acide faible à titrer. Le virage sera précis à ± 10 mL. Ce n'est pas un titrage.
Imagine que tu disposes d'un mélange d'un acide fort, de pKa voisin de zéro, et d'un acide faible de pKa 4.7. Si tu veux titrer le seul acide fort, il faudra ajouter un indicateur dont le pKa ne soit pas proche de zéro ni proche de 4.7, mais intermédiaire. L'idéal serait un indicateur dont le pKa soit d'environ 2 à 3. Ici tu n'en as pas. Mais tu as l'hélianthine dont le pKa est la moyenne de 3.1 et 4.4 , donc 3.75. C'est un peu près de 4.7, mais bon on peut faire avec. Le virage ne sera pas très précis, à ± 3 à 4 gouttes. Maintenant si tu veux titrer ton acide faible, il faudra prendre un indicateur supérieur au pKa de ton acide faible, donc > 4.7. Le BBT pourrait aller, mais la phénolphtaléine devrait aussi aller, car plus les pKa sont éloignés, plus le titrage est précis. Elle donnera un virage à ± 1 goutte.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Inesi]

Oui c'est plus clair merci pour ta réponse 😊