pH < 7. 5) PARTIE EXPERIMENTALE : Dosage d’une base faible par un acide fort Protocole : On souhaite doser 10 mL d’une solution d’ammoniaque NH 3 Déterminer l’équivalence sur le graphe pH = f(V) Conclure sur la concentration de l’acide étudié. Lorsqu’on fait agir une base forte sur un acide fort, le pH, à l’équivalence, vaut 7, valeur qui se trouve dans la zone de virage du bleu de bromothymol. L'équation de la réaction est: AH aq + HO-aq ® A-aq + H 2 O. Un acide fort AH sera totalement dissocié dans l'eau en ions A. acide faible base forte. Introduction; La réaction de dosage; Equivalence; Demi-équivalence; Suivi du dosage par pH-métrie; Dosage d'une base faible par un acide fort Type d’activité Cette expérience permet aux élèves de faire un dosage pH-métrique entre un acide faible et une base forte, la même méthode pouvant être utilisée pour tous les dosages du même type. 1. Dosage d’un acide faible par une base forte. On remarque sur la courbe de dosage que le pH à la demi-équivalence est égal à 4,75, c’ est à dire à la valeur du pK a du couple CH 3 CO 2 H / CH 3 CO 2-. V.3. À 25 °C, soit environ 300 K, on retiendra que . On veillera à rapprocher les mesures près de l’équivalence pour mieux cerner le saut de pH. pH d'une solution des sels d'acides et bases faibles Pour les solutions de sels d'aide faible et base faible, le pH est donné par la relation (exemple d'une solution préparée à partir de CH 3 COONH 4): pH = 1/2 (pKa1 + pKa2) 2 à l’équivalence : pH = 7 (solution neutre) o. pH = 7 + 1/2 L'utilisation du pH-mètre permet de suivre de manière précise l'évolution du pH lorsqu'on mélange une solution acide avec une solution basique . Le saut de pH est moins important que pour le dosage acide fort / base forte. Pour que l'indicateur coloré permette de repérer correctement l'équivalence, il faut que le changement de couleur de l'indicateur se produise exactement à l'équivalence. b)Dosage - utilisation des indicateurs colorés pour apprécier l'équivalence. Cela évitera de mesurer le pH tout au long du dosage. La définition d’un acide et d’une base ressemble beaucoup à celle d’un oxydant et d’un réducteur, si ce n’est que ces derniers s’échangent des électrons et non des protons comme c’est le cas pour un acide et une base. pH à l'équivalence Acide faible de concentration c par base forte RCOOH, HXO, NH 4 + HO −, NH 2 + alcoolate… = + + Base faible de concentration c par acide fort HX, HXO 4, … Si on dissout n moles d’une base forte dans l’eau, il y aura production de n moles d’. La réaction étant totale, à l'équivalence les espèces AH aq et HO-aq ont totalement disparu. En peut déterminer graphiquement le point E d’équivalence. Ecrire l’ equation de conservation de la mati ere du groupe En. 2- Acide faible (AH/A-) / base forte. Le pH d'équivalence est aux alentours de 7. Définition . Dosage acido-basique. La couleur prise par l'indicateur coloré sera celle de sa forme acide. Les bases − A1 et − A 2 sont faibles. A l’équivalence (pH) E = 7 car les ions H 3 O + et OH -, introduits en quantité égale, réagissent mole à mole pour donner de l’eau. Le pH dans le becher avant l'équivalence est acide, inférieur à 7. A chaque acide est associé une base (et donc à chaque base est associé un acide). On appelle cette quantité le produit ionique de l’eau, et on le note . pKa - 1/2log C, Pour une base faible : n (H 3 O +) est la quantité d'acide chlorhydrique mise dans le becher de dosage, c'est à dire n (H 3 O +) = C A.V A. Estimation du pH: soit c (en mol/L) la concentration d’une base forte dissoute dans l’eau. On note V B le volume de solution de soude versé , VBE le volume de solution de soude versé à l'équivalence. L’acide A1H est plus fort que l’acide A 2H ; la base − A 2 est plus forte que la base … Dosage d'un acide faible par une base forte; Dosage d'une base faible par un acide fort; Equivalence. La courbe qui donne pH = f(v B Au cours du dosage pH augmente.). Introduction; Dosage d'un acide fort par une base forte. Titrage Base forte par Acide fort Graphe commençant avec des valeurs de pH aux environs de 14, 13 et finissant vers un pH de 1 ou 2. III°) pH à l'équivalence : Il faut envisager trois situations. S'il s'agit uniquement de repérer VBE, on peut utiliser un indicateur coloré acido-basique convenablement choisi. Ici, on dose un acide faible par une base forte : (1) CH 3 COOH + OH - CH 3 COO - + H 2 O Le pH à l’équivalence est donc légèrement basique (l'ion CH 3 COO – formé est une base faible). 2. E, pH E . Exercice I Question à choix multiples (QCM) 1-La zone de virage de l’hélianthine est 3,1-4,4.Cet indicateur coloré est adapté au : a) Dosage d’un acide faible par une base forte ; b) Dosage d’une base faible par un acide fort ; c) Dosage d’un acide fort par une base forte. Superposons sur la courbe de dosage la zone de virage d'un indicateur coloré , par exemple le bleu de bromothymol (appelé aussi BBT)dont la zone de virage est comprise entre un pH de 6 et un pH de 7,6: Ici la zone de virage du BBT est comprise dans le saut de pH : l'équivalence sera donc repérée correctement quand on verra la couleur dans le becher qui passera du jaune au bleu. Lors du titrage d'un acide fort par une base forte, le choix est assez large puisque le saut de pH est fort important (de pH = 4 à pH = 10 environ) (Fig.1). La solution ne contient alors que l'acide AH et H 2 O . Calcul du pH en fonction de la concentration C de l'acide ou de la base et de leur pKa dans le cas d'acides et de bases faibles. 1. Reporter ces résultats sur la courbe de dosage d'un acide fort par une base forte et comparer l'allure des courbes. Il y a équivalence lorsque les réactifs sont mélangés dans les proportions stoechiométriques de la réaction de dosage. Résultat important : Lors du dosage d’ un acide faible par une base forte le pH à l’ équivalence est toujours supérieur à … la solution est une solution tampon à la demi équivalence . Par contre, après l'équivalence, la solution dans le becher est basique, la couleur dans le becher sera celle correspondant à la forme basique de l'indicateur coloré. 3- Acide fort / base faible (BH+/B). En général la phénolphtaleine convient (zone de virage entre 8 et 10). La neutralisation forme un sel de base faible A l'équivalence, le pH est donc basique. Introduction; Dosage d'un acide fort par une base forte; Dosage d'une base forte par un acide fort; Dosage d'un acide faible par une base forte. S'il s'agit uniquement de repérer VBE, on peut utiliser un indicateur coloré acido-basique convenablement choisi. E E V versé pKa * Titrage d'une solution d'acide faible AH par une solution de base forte représentée par l'ion HO-aq. On te donne la K a de ton acide hypobromeux, tu peux en tirer une pK a et même faire un tour du coté de ce genre de formule pH = 0.5log(K a - C ini). Une base forte a un pK a égal à 14 ( à 25°C) : à concentration égale, une base faible est d'autant plus forte que le pK a du couple est proche de 14. Le pH à l’équivalence vaut 8,4, la solution est basique. Ton acide n'étant pas un acide fort, il va donné naissance à NaBrO tu l'as vue toi même, donc le pH à l'équivalence sera celui de ta base forte! pH = - log C, Pour une base forte: Cliquez sur les liens ci-dessous pour accéder aux fiches de cours : Prévision d'une réaction acide faible / base forte; Evolution du pH au cours du dosage; Comparaison des dosages d'un acide faible et d'un acide fort Pour les solutions de sels d'aide faible et base faible, le pH est donné par la relation (exemple d'une solution préparée à partir de CH3COONH4). Dans le becher où s'effectue le dosage, on ajoute quelques gouttes d'indicateur coloré. L'indicateur coloré devra avoir sa zone de virage à un pH supérieure à 7. On donne le pK a de 4 couples acide base : Mots-clés : dosage, pH-métrie, acide faible, base forte, neutralisation, concentration. Le pH dans le becher avant l'équivalence est acide, inférieur à 7. pH = 14 + log C On a toujours (pH) E = 7, à l'équivalence, lorsqu'on dose un monoacide fort par une monobase forte. Ces formules sont valables pour les concentrations supérieures à 10-7 mol/L, Pour un acide faible : Exercice I Exercice sur la réaction acide-base : application aux dosages. La précision du dosage est d’autant plus grande que les solutions sont plus concentrées puisque le saut de pH à l’équivalence est plus important (figure ci-contre). B- Dosage 1- d’un acide fort par une base forte l’équation de la réaction du dosage : H 3. o + + OH -+ P H. 3. o + 2H. Ces formules sont valables pour les concentrations comprises entre 1mol/L et 10-6 mol/L. On a .D’autre part, à température donnée. pH = 1/2 Choix possible: Phénolphtaléïne (zone de virage 8,2 -10) Choix de l'indicateur dans le cas d'un dosage d'une base faible par un acide fort La réaction étant totale, à l'équivalence les espèces A-et H 3 O + ont totalement disparu. Dosage d'une solution d'acide fort (ou base forte) par une solution de base forte (ou acide fort) L'équation de la … Mais lors du titrage d'un acide faible par une base forte, le pH à l'équivalence … La courbe de dosage présente un saut de pH moins prononcé que dans le cas du dosage d’un acide fort par une base forte. Dans le becher où s'effectue le dosage, on ajoute quelques gouttes d'indicateur coloré. pH =14 +logCb 3°) Solution d’acide faible de concentration molaire C1 pH ≠−logC1 4°) Solution de base faible de concentration molaire C2 pH ≠14 +logC2 Les acides A1H et A 2H sont faibles. Exercice n°3 : Le dosage par volumétrie de 10 cm 3 (V B ) d'une solution aqueuse de base alkylamine R-NH 2 , de concentration C B inconnue, par une solution aqueuse HCl (C A ) de pH égal à 2,3 conduit à une courbe expérimentale de neutralisation Q9)Etablir (en utilisant la définition de l'équivalence) qu'à l'équivalence , nous pouvons écrire : C A V A = C b ... (sans pH-mètre) de déterminer V b,e. Utilisation d'un indicateur coloré acido-basique, Influence de la concentration sur l'allure de la courbe de dosage (page suivante), Par la méthode des tangentes (page Précédente). Un acide fort a un pK a égal à 0 : à concentration égale, un acide faible est d'autant plus fort que le pK a du couple est proche de 0. Dosage d'une base faible par un acide fort; Equivalence. • Dans le cas du dosage d’un acide faible, ou d’une base faible, on peut lire : pKa à la ½ équivalence (V E/2) • La connaissance de pH E permet de choisir l’indicateur coloré adapté au dosage. dosage d'un acide faible (pKa=5, ca=0.01 mol.L -1) par une base forte (cb=0.1 mol.L -1) x = n base versé/ n acide initial 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 2.0 pH proportion de HA et A - x=0.5 pH=pKa A- Cela évitera de mesurer le pH tout au long du dosage. Le chapitre Dosage d'un acide faible comporte 3 pages de cours ou d'exercices corrigés. Indicateurs colorés acido-basiques; Dosage acido-basique. acide fort / base forte (Ca= Cb; Va= 10 mL) Vb(mL) 0 5 10 15 20 pH 0 2 4 6 8 10 12 14 Ca = 10 -1M Ca = 10 -2M Ca = 10 -3M Ca = 10 -4M pH = pHéquiv= 7 Vb= Vb équiv pKa + 1/2log C le pH à la demi équivalence reste ègal au pHa du couple acide base. Oui, le titrage d'un acide fort par une base forte nous amène à un pH neutre de 7. TD: Dosage d’une dibase par un acide fort 1 Position du probl eme L’ ethyl enediamine de formule H 2N{CH 2{CH 2{NH 2 est une dibase not ee En de pK A: 7,0 et 10,0. acide faible base forte le pH à la demi équivalence reste ègal au pHa du couple acide base la solution est une solution tampon à la demi équivalence le pH à l'équivalence reste différent de 7, …
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