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T.P. de Chimie – Dosage conductimétrique
Dosage d’une solution d’acide chlorhydrique par une solution d’hydroxyde de sodium
A / Équation de la réaction
Formule des deux solutions : Acide chlorhydrique : H+ + Cl-
Hydroxyde de sodium : Na+ + OH-
Donc : ( H+ + Cl-) + ( Na+ + OH-) ? H2O + Na+ + Cl-
Les ions chlorures et sodium ne participent pas à la réaction : on dit qu’ils sont spectateurs.
L’équation bilan peut donc s’écrire :
H+ + OH- ? H2O
B / Dosage conductimétrique
1 / Manipulation
Étalonnage de la cellule conductimétrique :
On utilise une cellule conductimétrique couplée à un conductimètre.
Rincer la cellule conductimétrique avec de l’eau distillé, et l’essuyer ensuite délicatement avec du sopalin.
Plonger alors la cellule conductimétrique dans le bêcher contenant la solution de référence de chlorure de potassium de concentration c égale à 1,00.10-2 mol/L.
Allumer le conductimètre, choisir le calibre 20 ms/cm, et vérifier que la température est bien réglée sur 25°C.
Mesurer la conductivité s de la solution de chlorure de potassium.
Régler alors le conductimètre, à l’aide d’un tournevis, pour que la valeur affichée soit égale à 1,412 mS/cm.
Dosage conductimétrique :
Rincer avec de l’eau distillé, puis remplir la burette avec la solution de soude (solution titrante) de concentration c1 égale à 0,10 mol.L-1, en prenant soin de ne pas laisser de bulle d’air. Effectuer le réglage du zéro.
A l’aide d’un pipette jaugée, prélever 20 mL de la solution d’acide chlorhydrique (solution à titrer) de concentration c2 inconnue, et les verser dans un bêcher de 50 mL. Introduire un barreau aimanté, placer le bêcher sur l’agitateur magnétique, et plonger la cellule conductimétrique dans la solution.
Verser millilitre après millilitre la solution de soude. Noter à chaque étape la valeur de la conductivité (en mS.cm-1) dans le tableau de résultats de la question 1).
2 / Résultats
1 ) Remplir le tableau de résultats suivant :
3 / Exploitation
2 ) Tracer le graphe de la conductivité en fonction du volume de soude (hydroxyde de sodium) versé à l’aide du logiciel Régressi. Imprimer alors le résultat que vous glisserez dans votre copie.
3 ) A partir des résultats précédents et des conductivités molaires des ions, interpréter l’évolution de la conductivité.
4 ) Indiquer quel est le réactif limitant sur chacun des deux domaines de la courbe.
L’équivalence est définie par le changement de réactif limitant. Le volume V1e correspondant de solution titrante versée est appelé volume d’équivalence. Elle correspond au cas ou les réactifs ont été introduits en proportions stœchiométriques.
5 ) Exprimer la condition d’équivalence en fonction des concentrations et des volumes mis en présence.
6 ) Déterminer le volume V1e en utilisant le graphe réalisée à la question 2) (faire apparaître le résultat sur le graphe).
7 ) Déterminer alors la concentration de la solution d’acide chlorhydrique.
C / Dosage colorimétrique
1 / Manipulation
Rincer avec de l’eau distillé, puis remplir la burette avec la solution de soude (solution titrante) de concentration c1 égale à 0,10 mol.L-1, en prenant soin de ne pas laisser de bulle d’air. Effectuer le réglage du zéro.
A l’aide d’un pipette jaugée, prélever 20 mL de la solution d’acide chlorhydrique (solution à titrer) de concentration c2 inconnue, et les verser dans un bêcher de 50 mL. Introduire un barreau aimanté, placer le bêcher sur l’agitateur magnétique.
Ajouter 3 gouttes de BBT (bleu de bromothymol).
Remarque :
Le BBT est un indicateur coloré dont la zone de virage se situe autour d’un pH égal à 7. En milieu acide, le BBT est jaune, et est bleu en milieu basique.
Ajouter la solution titrante (la soude) jusqu’au volume V1e – 2 mL. Ajouter ensuite goutte à goutte la solution titrante jusqu’à l’équivalence (changement de couleur de la solution : du jaune au bleu).
2 / Interprétation
8 ) Noter votre résultat obtenu pour V1e.
9 ) Déterminer alors la concentration de la solution d’acide chlorhydrique, et conclure.
10 ) Question difficile :
Calculer la conductivité théorique de la solution lorsque le volume de soude versé est égal à 10 mL, et comparer la valeur calculée à la valeur expérimentale. Conclure.
Données : conductivité molaires ioniques à 25°C.
?(H+) = 34,97.10-3 mol.m2.mol-1
?(HO-) = 19,8.10-3 mol.m2.mol-1
?(Na+) = 5,008.10-3 mol.m2.mol-1
?(Cl-) = 7,631.10-3 mol.m2.mol-1
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