Dosage d'un mélange carbonate et bicarbonate par de l'acide sulfurique

[Omnitrix]

Bonjour à tous,

J'ai effectué en laboratoire le titrage d'une solution qui est un mélange de ainsi que de , par de l'acide sulfurique. Une poudre nous a donc été distribué et nous en avons pesé 1g que nous avons dissous dans de l'eau et titre ensuite. Il nous est demandé dans notre rapport de calculer le pourcentage massique de dans l'échantillon qui nous a été distribué.
La concentration de est de 0.5M, nous avons dans un premier temps utilisé la phénolphatléine comme indicateur ensuite le méthyle orange. Ils nous a été demandé de faire nos calculs uniquement avec le volume Vb (volume nécessaire pour arriver à la première équivalence + volume nécessaire pour arriver à la seconde équivalence). j'ai obtenu au total 17 ml.
Dans un premier temps j'ai donc les équations suivante





Si je comprends bien, mon volume totale (17ml) correspond à la neutralisation des ions ainsi qu'à celle des ions qui étaient déjà présent.
A partir de là, étant donné que je ne peux utilisé que V2 (17 ml) je suis un peu perdu et je ne vois vraiment comment remonter au pourcentage massique. Si quelqu'un pouvait me donner quelques pistes..
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[jeanne08]

Pour calculer le pourcentage de Na2CO3 dans la poudre qui contient Na2CO3 et NaHCO3 il suffit de connaitre le volume V1 d'acide mis jusqu'à la première équivalence , celle qui est détectée par la phénolphtaléine
- première réaction : CO3 2- + H+ -> HCO3- équivalence détectée par le virage vers pH 8 de la phénolphtaléine
- deuxième réaction HCO3- provenant de la première +HCO3- mis dans la poudre) +H+ -> H2CO3 équivalence détectée par le virage du methyl orange

[RomVi]

Bonjour

Il n'y a même pas besoin de différencier les 2 virages, puisque la quantité de matière totale est connue.
Connaissant le volume total on a une quantité molaire totale, qui était initialement contenue dans 1g de poudre. Il suffit de résoudre un système d'équation à 2 inconnues.

[Omnitrix]

@RomVi Oui c'est ce qu'on nous a expliqué, mais le prof nous a donné l'équation suivante : nombre de mole H2SO4 = Nombre de mole CO32- + 1/2 nombre de mole HCO3-

Le problème étant que je ne comprend pas d'ou vient le facteur 1/2 de cette équation. Je comprend qu'en toute logique si j'avais que des CO32- on aurait V1 = V2 avec V1 le volume d'acide pour atteindre la première équivalence et V2 le volume nécessaire pour atteindre la seconde équivalence ( V2 en considérant que je remet la burette à zéro après ma première équivalence)

@Jeanne, oui c'est ce que je me suis dit aussi mais le prof nous a dit que V1 était juste utiliser pour qu'on puisse visualiser la première équivalence mais pour le calcul, on ne doit tenir compte que de Vtotale = V1 + V2 ( V2 en considérant que je remet la burette à zéro après ma première équivalence)

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

romVI a donné la solution :
Dans la poudre il y a x mol de Na2CO3 et y mol de NaHCO3. Au deuxième virage ( V1+V2) on a transformé les CO3 2- en H2CO3 et les HCO3- en H2CO3 ce qui a nécessité 2x +y mol de H3O+ ( ou H+ pour simplifier). Comme H2SO4 est un diacide le nombre de mol de H+ est d2 fois le nombre de H2SO4 utilisé.Donc 2* nombre de H2SO4 = 2x +y ...d'où l'équation donnée par le prof.

[Omnitrix]

Donc admettons que j'ai dû écouler 10 ml de H2SO4 qui correspondrait par exemple à 5 mole de H2SO4, cela reviendrait dans mon équation à introduire 10 mole de H+ est-ce que c'est bien ça, je sais que ça semble logique mais c'est pour que je puisse bien visualiser ton explication. Donc avec ces 10 moles j'ai neutraliser les CO3 2- de départ ainsi que les HCO3 - formé + HCO3- qui était déja en solution. Le 2 devant le X correspond t-il bien au fait que je considère que le nombre de mole d'acide utilisé pour titré les CO3 2- est égale au nombre de mole utilisé pour titré les HCO3 - formé à partir de ces mêmes CO3 2- ?

[jeanne08]

Oui ... et tu te compliques un peu la vie. Au deuxième virage la solution contient des H2CO3 donc on a fait les réactions
CO3 2- + 2H+ -> H2CO3 qui nécessite 2x mol de H+
HCO3 + H+ -> H2CO3 qui nécessite y mol de H+
Et chaque H2SO4 cède 2H+

[Omnitrix]

Ah oui, là je visualise mieux, merci beaucoup pour votre aide à tous les deux.