Dosages potentiométriques avec des sels métalliques et de la glycine

[Tsuki-Shingeshi]

Bonjour,
J'ai beaucoup de mal avec la chimie des solutions. Je dois préparer un TP et faire plusieurs dosages potentiométriques puis les interpréter. Je voudrais déterminer les volumes équivalents.
Seulement je ne comprend pas les réactions qui entrent en jeu et comment on pourrait calculer l'équivalence.

Dosage 1: -Dans le bécher, 10ml de glycine à 0.1mol/L + 1mL de HCl 1M + 14mL d'eau
-On titre par du HCl 1M

La glycine est un amphotère
Du coup, je me dit qu'avant équivalence elle devrait être dans sa forme acide HOOC-CH2-NH3⁺ (AH+) en équilibre avec sa forme ^-OOC-CH2-NH3⁺ (A)
et donc après équivalence il ne restera plus que la forme ^-OOC-CH2-NH3⁺ (AH+).

Mais je ne vois pas comment mettre ça dans l'équation de Nernts vu qu'on a aucun potentiel. Et ensuite comment utiliser ces équations de potentiels pour trouver Veq.
Pour moi c'est une réaction acido-basique et j'ai du mal à comprendre pourquoi utiliser un dosage potentiométrique.
Enfin, je comprend que les ions (H+ ; Cl-) vont avoir une influence sur le potentiel et que du coup au départ on est au potentiel de la solution dans le bécher puis après avoir totalement consommé la glycine les H+ sont en excès et donc le potentiel est plus proche de celui de HCl. Sauf qu'on a aucun couple ?

Dosage2: - Dans le bécher, 10mL de glycine + 1 ML de HCl 1M + 5mL de CuCl₂;2 H₂O + 9mL d'eau
-On titre par du HCl 1M

Le sel de cuivre se dissous dans l'eau en Cu²⁺ et 2 Cl^-
Comme on a quand même du HCl dans le bécher on aurait avant l'équivalence un équilibre entre CuCl⁺ et CuCl₂
Et après l'équivalence j'imagine qu'on aura tout précipité en CuCl₂.
Et donc il faudrait aussi utiliser l'équation de Nernts pour trouver le volume équivalent.

Voilà, si vous pouvez m'expliquer comment résoudre mon problème. Que je puisse comprendre par où je dois commencer et si mes suppositions sont bonnes car là je me sens noyée!!
Merci beaucoup!!
-----

[gts2]

Bonjour,

Il faudrait déjà un texte cohérent : doser de l'acide par HCl c'est un peu problématique.

Pour ce qui est du dosage potentiomètrique, je pense qu'il faut comprendre dosage acide-base suivi par potentiométrie i.e. pH=f(V).

[Tsuki-Shingeshi]

Oui justement c'est ça qui me dérange et pourtant c'est ce qu'il nous est demandé de faire.
Merci en tous cas d'avoir pris la peine de répondre.

[gts2]

Donc si on "traduit" le texte, on va doser par de la soude.

"avant équivalence elle devrait être dans sa forme acide HOOC-CH2-NH3+"
c'est bien cela, mais il faut aller un peu plus loin: écrire la réaction initiale HCl + glycine et déterminer la composition de départ. Une fois que vous aurez celle-ci écrire les équations de dosage ce qui vous permettra d'obtenir les volumes équivalents.

Pour l'utilisation du cuivre, idem sur le texte : vous êtes sûr d'avoir HCl ET CuCl2 ?
Pour savoir ce qui se passe, il doit y avoir une indication quelque part dans le texte du type constante de formation entre Cu2+ et G-.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tsuki-Shingeshi]

TP3 formation de complexes.pdf

Voici l'énoncé. C'est vrai que ce n'est pas dis dedans par quoi on titre mais comme on prépare une solution de HCl bien que ça me semble étrange j'ai cru qu'on l'utilisait aussi pour le dosage. Merci beaucoup.

[gts2]

OK, je regarde de plus près :
1- donc le but n'est pas le dosage de la glycine comme je le croyais, mais l'étude des complexes, donc le deuxième mélange peut convenir
2- il est dit de faire un dosage, pas un dosage par HCL, donc c'est bien un dosage par la soude.

[Tsuki-Shingeshi]

Bonjour,
Je reviens après avoir travaillé mon TP.
Et on observe pour le dosage de la glycine avec la soude deux équivalences correspondant aux deux acidités de la glycine.
Pour le cuivre on observe que la seconde équivalence car le cuivre II+ complexe avec la forme la plus acide de la glycine pour former le complexe Cu( H2N---OH) libérant ainsi deux H+.
Mais du coup comment justifier que le complexe cuivre est assez fort pour qu'il n'y ai pas le 1er saut de pH.
Alors que pour le nickel et le zinc on observe les deux saut de pH.

[gts2]

Une explication "avec les mains"

La première partie du dosage est quasi identique dans les différents cas, on l'oublie.
Il reste donc le dosage correspondant initialement à GlyH + HO^- -> H₂O + Gly^- (1)

La présence de M²⁺ va conduire à 2 Gly^- + M²⁺ -> M(Gly)₂

L'équilibre (1) va donc être déplacé vers la droite, c'est-à-dire rendre l'acide plus fort.

Vous devez voir la deuxième demi-équivalence baisser en présence de M²⁺
Dans le cas de Cu, il suffit que cela abaisse le pKa suffisamment pour ne plus voir de différence entre les deux parties

[Tsuki-Shingeshi]

Document 5.pdf

Pour les dosages j'ai ça. Je comprend pas vraiment vôtre explication avec le pKa qui expliquerais le fait qu'on ai qu'un saut avec le Cuivre.
Car au final chaque métal lorsqu'il se complexe avec la glycine donne: M2(+) + 2 H3N(+)---OH -> M (H2N(+)---OH)2 + 2H(+)
Puis on a bien observé un changement de couleur sauf pour le zinc bien sûr.

[Tsuki-Shingeshi]

Pièce jointe 449656

Pour les dosages j'ai ça. Je comprend pas vraiment vôtre explication avec le pKa qui expliquerais le fait qu'on ai qu'un saut avec le Cuivre.
Car au final chaque métal lorsqu'il se complexe avec la glycine donne: M²⁺ + 2 H₃N⁺---OH -> M (H₂N⁺---OH)₂ + 2H⁺
Puis on a bien observé un changement de couleur sauf pour le zinc bien sûr.
Car on nous demande ce que peuvent nous apporter ces courbes comme informations.

[gts2]

Pour ce que y est du principe de la modification de la courbe, ci-dessous simulation avec un di-acide première acidité forte, deuxième faible avec pKa variable.
On obtient bien vos évolutions (à part le zinc,
Capture d’écran.png

Dans votre cas le complexe se forme à partir de Gly- : M²⁺ + 2 Gly^– = M(Gly)₂

Donc lors de la première partie du dosage : GlyH₂⁺ + HO^– = GlyH + H₂O, il y a donc très peu de Gly- et donc peu de formation de complexe.
Donc la première partie du dosage est identique dans les quatre cas.

Dans la deuxième partie GlyH + HO^– = Gly^- + H2O on a donc formation possible du complexe, donc diminution de Gly-, déplacement vers la droite, ce qui revient à augmenter le pKa ou, si vous préférez, la réaction est remplacée par
GlyH + HO^– + 1/2 M²⁺= 1/2 M(Gly)₂ + H₂O, le couple acido-basique étant (GlyH,1/2 M²⁺ / 1/2 M(Gly)₂) de pKa plus faible que le couple (GlyH/Gly-)

Pour le fait que la complexation se fasse avec Gly- et non GlyH₂⁺, le complexe ressemble à cela :

Capture d’écran 1.png

Si un chimiste passe par là, il pourra certainement justifier.

[gts2]

J'ai trouvé une figure plus claire qui montre que la glycine doit être sous forme NH2 ... COO- de manière à pouvoir former une liaison avec l'orbitale libre de N ce qui impose un pH>pKa du groupe amine et donc un groupement acide sous forme COO-.
Si un chimiste peut confirmer (ou infirmer !)

[Tsuki-Shingeshi]

D'accord merci beaucoup je vais digérer tout ça.
Vraiment merci pour vos réponses !!!