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TP pHmétrie 1 : correction des calculs

Question préparatoire

1. Calcul de la concentration molaire de la solution commerciale :

c(HCl) =n(HCl)V solution=m(HCl)M(HCl)Vsolution =m(HCl)m solutionm solutionV solution1M(HCl) =xsolution1M(HCl) =xdeau1M(HCl) oùxest la fraction massique de chlorure d"hydrogène en solution (entre 0,35 et 0,37) et dest la densité de la solution (entre 1,17 et 1,18). On trouve au minimumc(HCl) =

11;23mol:L1et au maximumc(HCl) = 11;97mol:L1, soit :

c(HCl) = 11;60;4mol:L1 Remarque :toute valeur comprise entre 11,2 et 12mol:L1était acceptée pour cette question.

2. Réaction support du dosage :

H

3O++ HO-!2 H2O

la réaction de dosage est totale. L"acide fort et la base forte étant tous deux entièrement dissociés, les ions Na +et Cl-sont spectateurs.

3. Concentration de la solution diluée :La concentration de la solution diluée s"écrit :

c

A=cBvB;Ev

A oùvA= 20mLest le volume prélevé de solution diluée etcB= 0;1mol:L1. On lit de plus sur le graphique le volume de base à l"équivalence :vB;E= 4;5mL. Ainsi : c

A= 2;25:102mol:L1

4. Facteur de dilution :On a effectué une dilution au1=Xème de la solution commer-

ciale. Donc : c

A=c(HCl)X

ssiX=c(HCl)c A

On trouve donc :X= 51419.

Remarque :toute valeur comprise entre 495 et 533 était acceptée pour cette question. 1

Dosage de l"acide éthanoïque

Au cours de ce dosage vous avez prélévévA= 20mLde solution-mère (de concentration c A) sans dilution préalable. Il y a eu dilutionaprès prélèvement donc vous n"avez pas besoin d"en tenir compte dans le calcul. La concentration de lasolution mère s"écrit : c

A=cBvB;Ev

A oùcB= 0;1mol:L1etvB;Eest déterminé graphiquement d"après la courbe de dosage. J"ai emprunté les chiffres de mesure à 2 d"entre vous et ai déterminé graphiquement v B;E= 9;4mL(entre deux points espacés de 0,5 mL sur le graphique). Donc :cA=

0;047mol:L1.

D"après la formule ci-dessus, l"incertitude relative surcAs"écrit : cAc A=cBc

B+vB;Ev

B;E+vAv

A Les différentes contributions à l"incertitudes sont : -cB=cB= 0;1% : la solution titrante préparée par la préparatrice est considérée comme une solution étalon; -vB;E= (0;05 + 0;25)mL: la première contribution est due à la lecture sur la burette graduée à 0,1 mL (1/2 graduation), la seconde à l"utilisation du gra- phique (1/2 distance entre les deux points de mesure les plus proches du point d"équivalence). C"est la contribution principale à l"incertitude totale; -vA=vA= 0;2%+ 0;03=20: la première composante est l"incertitude de lecture sur une pipette jaugée, la seconde est l"erreur donnée par le fabricant (indiquée sur la pipette).Remarque 1 :Si vous avez fait plusieurs prélèvements avec une pipette plus petite il faut multiplier ces incertitudes par le nombre de prélèvements. Remarque 2 :Si vous n"avez pas trouvé de pipette jaugée et avez utilisé une pipette graduée à 0,1 mL il faut plutôt considérervA= 0;05mL.

On obtient donc :cA= 0;002mol:L1, et donc :

c

A= 0;00470;002mol:L1

Remarque 3 :attention aux chiffres significatifs et aux nombres de décimales dans le résultat et son incertitude. Remarque 4 :l"incertitude sur le volume d"eau distillée ajoutée n"intervient pas, non plus que la précision de la lecture de volume sur le bécher ou l"erlenmeyer contenant la solution

à titrer pendant le dosage.

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