Recherche du volume initial de chaque acide dans un mélange

[Chimiste692]

Bonjour à tous , dans le cadre d'une préparation de TP j'ai effectué celle-ci mais je ne suis pas très sur sur mes résultats littérale.
Je vous joints l'énoncé et mes réponses directement . Merci d'avance pour vos réponses.

Le but est de déterminer le volume V^°1 de solution d’acide oxalique et le volume V_°2 de solution d’acide sulfurique contenus dans une fiole jaugée de 100 cm³ distribuée en début de séance. Pour cela :

Doser par pH-métrie l’acidité totale de la solution, avec de la soude ~0,1M (titre exact donné en salle de TP), en prélevant 10 mL du mélange de la fiole jaugée.
Ecrire la réaction globale de dosage et calculer la concentration totale en acides dans la fiole.:

Deux équations distinct de dosage
- H₂SO₄ +2OH^--->SO4^2-+2H₂O
- H₂C₂O₄+2OH^--->C₂O₄^2- + 2H₂O

Soit H₂SO₄ + + H₂C₂O₄+4OH^- --> SO₄^2- + C₂O₄^2- + 4H20
Pour la concentration totale :
n_acide=4n_OH^-
Soit C_acide*Vpipette(10ml)=4(C_OH^-*Véquivalent
Donc C_acide= [4(C_OH^-*Véquivalent]/ Vpipette

H2C2O4 qui est a la fois un acide et un reducteur peut etre dosé séparément par manganimetrie ( solution de KmnO4 = O,O2M ) en utlisant les ions permanganates comme oxydant.
Pour cela introduire dans un erlenmeyer 10ml du mélange d'acides de la fiole jaugée, une dizaine de ml d'acide sulfurique dilué et un peu d'eau permutée.
Procéder au dosage par la solution de permanganate de potassium contenue dans la burette. Le point équivalent est obtenu lorsqu'il y a apparition d'une coloration rose persistante

Equilibrer la réaction d’oxydoréduction : C₂O₄^2- + MnO₄- → CO₂ + Mn²⁺ (en milieu acide) , Calculer la concentration C1 de l’acide oxalique dans la fiole jaugée.:

2MnO₄^-+16H⁺ +5C₂O₄^- --> 2Mn²⁺+8H₂O + 10CO₂
A l'équivalence (MnO₄^-)/2 = (C₂O₄^-)/5
Soit C _(C2O4^-) = 5/2 * ( C_MnO4^-)) * Vpip Avec Vpip = 10Ml

Calculer la concentration C2 de l’acide sulfurique dans la fiole jaugée. Ici que mes problèmes commencent

Pour moi il faut partir du fait que n_total =nH₂SO₄ + n_H2C2O4 . Soit nH₂SO₄ = n_total - n_H2C2O4
Donc n_total = C_totale ( calculé au tout debut ) * Vfiole ( du début aussi )
n_H2C2O4 = C_H2C2O4*Vpip
nH₂SO₄ = CH₂SO₄*Vpip
Donc si on reprend l'équation générale : CH₂SO₄=[ C_total*Vfiole -C_H2C2O4*Vpip ] / Vpip

Enfin , Déterminer V°1H₂C₂O₄ et V°2H₂SO₄, volumes de solutions mères introduits initialementdans la fiole.Les concentrations des solutions mères d’acide oxalique C°1 et d’acide sulfurique C°2 sontdonnées en salle de TP.

Donc pour moi pour V°1 il faut faire V°1= [ C[SUB]H₂C₂O₄* ( Vpip ) ] / Cmère ( Donc Cmère la concentration total dans la fiole des deux acides?)
Et pour V°2 la même manière en prenant l'autre acide?

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[Chimiste692]

Y'a t-il l'eau à prendre en compte quand on a préparé la fiole au début avec les deux acides dans certains calculs? Je suis un peu perdu sur ça !

[HarleyApril]

Bonsoir

Pour le dosage par manganimétrie, à l'équivalence, il faut raisonner sur le nombre de mole et non les concentrations. La suite est inexacte.

Pour la conclusion, tu utiliseras les quantités de matières trouvées. Avec les concentrations qui te seront données en salle de TP, tu trouveras les volumes. Si la somme ne fait pas 100mL, c'est qu'on a complété à 100mL avec de l'eau.

Cordialement

[Chimiste692]

Je ne comprends pas ce que tu veux dire car le but de l'exercice est quand même de trouver mes concentrations au départ et ensuite mes volumes enfin à partir d’où je suis faux ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[HarleyApril]

Tu as faux au niveau du dosage par le permanganate. Tu as écrit une équation avec des concentrations à l'équivalence, c'est sur les quantités de matière qu'il faut raisonner.

Pour la conclusion, on te demande de trouver les volumes V1 et V2 à l'aide des concentrations qui te seront communiquées.

Cordialement

[Chimiste692]

2MnO4-+16H+ +5C2O4- --> 2Mn2++8H2O + 10CO2
A l'équivalence n(MnO₄^-)/2 = n(C₂O4^-)/5
n(MnO₄^-)= CMnO₄^-*Veq
Soit C (C₂O₄^-) = 5/2(Veq) * ( CMnO₄^-))* Vpip Avec Vpip = 10Ml

Je pense que comme cela c'est mieux non ?
Merci pour tes réponses mais comment je vais trouver le volume avec les données qu’ils me donnent ?

[Chimiste692]

Et est-ce que la partie pour la concentration C2 de l'acide sulfurique est OK ? car c'est celle qui me tracassait le plus pour les volumes je peux encore y réfléchir un moment

[jeanne08]

- pour le dosage pH métrique ... cela ne va pas. Tu as bien écrit chaque réaction d'acide avec les OH- et tu vois que 1 mol d'acide sulfurique réagit avec 2 mol de OH- et que 1 mol d'acide oxalique réagit avec 2 mol de OH- mais tu ne peux pas simplement additionner les deux équations écrites
-- si on appelle x la concentration en acide sulfurique et y la concentration en acide oxalique on a nOH- à l'équivalence = 2*nacide sulfurique +2*n acide oxalique au départ soit COH-*V équivalent = 2 (x+y) *V pipeté donc tu connaitras x+y
-- ensuite tu calcules la concentration en acide oxalique y par dosage par le permanganate
-- enfin connaissant x et y tu calcules les nombres de mol d'acide sulfurique et d'acide oxalique dans la fiole de 100 mL et combien il a fallu mettre de la solution mère de chacun de ces acides ( et compléter avec de l'eau ) pour préparer cette fiole

morale de l'histoire : toujours raisonner avec des nombres de mol ...calculés à partir des concentrations en mol/L

[ecolami]

Bonjour,
1° Le calcul du volume initial d'acide sulfurique ne tient pas compte de la concentration maximum sous laquelle on peut trouver cet acide.
2° De plus l'expérience montre que l'échauffement qui accompagne la dilution de l'acide concentre se traduit par une REDUCTION de volume. L'effet est manifeste quand on prépare un acide a ¤50% on voit clairment dans une eprouvette graduée que la somme des volumes ne correspond pas.

[jeanne08]

Je pense que la préparation de la fiole jaugée mélange des deux acides à doser est préparée à partir de solutions de chaque acide déjà diluées donc on prélève un volume de chaque solution "mère" (un peu moins diluée) , on complète à 100 mL avec de l'eau et on donne cela en TP aux élèves ...

[Chimiste692]

Merci à tous pour vos réponses

[Chimiste692]

Bonjours je reviens avec une petite question lors de la toute première partie quand on veut calculer la concentration totale des acides dans la fiole par PH-métrie quand je fais le dosage du mélange par Naoh j'aurais donc 4 saut de PH?

[jeanne08]

L'acide sulfurique est un diacide : première acidité forte et deuxième pK environ 2
L'acide oxalique est un diacide de Pk de l'ogre de 1 et 4 ( de mémoire )
Avec des solutions pas très concentrées il est vraisemblable que l'on ne voie qu'un saut ( le dernier ) correspondant à la neutralisation des deux acidités des deux acides .

[Chimiste692]

Très bien merci jeanne08 pour tes réponses je suis presque totalement éclairci il me manque juste un point de " compréhension on va dire " .
Quand on me dit dans chaque question de calculer la concentration totale en acides dans la fiole ( 1er partie ) ou de calculer la concentration total de l'acide oxalique dans la fiole et C2 dans la fiole .
Sachant que je prélevé toujours dans mes dosages 10ml de mon mélange préparé dans la fiole jaugée avec le de l'eau de 100cm^3 quand je calcule les concentrations à l'équivalence on est d'accord que je ne prend jamais en aucun cas le volume de la fiole car même si je prélève 10ml dans une fiole de 100cm^3 ma concentration d'acide en mol/L sera toujours identique elle ne varie pas ?

[jeanne08]

Je comprends mal ta question ...je l'entrevoie ...
On va donc raisonner sur un autre exemple : On te donne une fiole de 100 mL remplie d'une solution de HCl que tu dois doser. Tu prélève 10 mL ( exacts ) de cette solution et tu ajoutes de l'eau puis un indicateur adéquat et tu doses par 5 mL de solution de soude 0,1 mol/L
HCl + OH -> ... (réaction totale); A l'équivalence tu as autant de OH- qu'il y avait de HCl dans ton prélèvement donc : tu as prélevé 10 mL(= 0,01 L ) de solution à c mol/L donc 0,01*c mol de HCl ( peu importe l'eau et l'indicateur ajoutés ) et tu les doses par 0,005L de soude à 0,1 mol soit 0,005*0,1 mol de OH- donc 0,005*0,1 = 0,01 *c ou encore 0,1 *5 =10*c
peut être que cela répond à ta question ?

[Chimiste692]

Merci Jeanne pour tes réponses rapides , je penses que tu as su répondre à ma question , en conclusion quand je prélève mes 10ml d'acide dans la fiole de 100cm^3 et que je les dose ( qui contient mes volume d'acide inconnu et de l'eau ) quand je calcule les concentrations à l'équivalence c'est exactement la concentration de mes acides dans la fiole ?