Niveau terminale

pH à l'équivalence

Posté par
Witaek 16-12-18 à 14:34

Bonjour à tous ! Petite question. Je suis en train de faire un compte-rendu de TP concernant le dosage de l'acide éthanoïque contenu dans un vinaigre.

Voici la partie qui me pose problème : "Suivis pH-métrique et colorimétrique, l'indicateur coloré InH / In^- est la phénolphtaléine dont la zone de virage se situe aux alentours de pH=8 ( ce qui indique que le pH_E est supérieur à 7 : il faudra le justifier)".

Comment justifier cela ? Est-ce que dire que, comme la zone de virage de l'indicateur coloré est aux alentours de pH=8 alors le pH à l'équivalence (pH_E) se situe lui aussi aux alentours de 8 et est donc supérieur à 7 suffit ? Cela ne me parraît pas très rigoureux comme explication mais je sèche un peu. Un peu d'aide serait la bienvenue.
Merci d'avance !

PS : Je reste à votre entière disposition s'il vous manque des informations pour répondre à cette question !

Posté par re : pH à l'équivalence 16-12-18 à 18:18

Bonjour
Tu peux dire qu'à l'équivalence, tu obtiens une solution d'éthanoate de sodium. Les ions sodium sont indifférents (spectateurs) mais les ions éthanoate se comportent en base très faible en réagissant de façon très limitée sur l'eau selon :

$CH_{3}CO_{2}^{-}+H_{2}O=CH_{3}CO_{3}H+HO^{-}\quad K=10^{-9,2}\ll1$

Cela justifie pourquoi on obtient une solution légèrement basique à l'équivalence.

Posté par re : pH à l'équivalence 16-12-18 à 18:36

Pourquoi la constante d'acidité caractéristique du couple CH₃COOH/CH₃COO^- est-elle égale à 10^-9.2? Il me semble que le pka de ce couple vaut 4.8. Le Ka ne devrait il pas être 10^-4.8?

Posté par re : pH à l'équivalence 16-12-18 à 22:40

Fais bien attention : cette réaction n'est pas celle de l'acide faible sur l'eau mais la réaction de sa base conjuguée sur l'eau. La constante d'équilibre est Ke/Ka.

Posté par re : pH à l'équivalence 16-12-18 à 22:47

J'avoue que je ne comprends pas trop votre raisonnement. Peut-être est-il hors de ma portée pour l'instant (terminale S)? Cela vous ennuierrait-il de developer un peu votre idée afin que je la comprenne ?

Dans tous les cas merci de répondre à cette heure tardive ! Le temps que vous me consacrez depuis le début du weekend est très apreciable!

Posté par re : pH à l'équivalence 16-12-18 à 23:26

Par convention, Ka est la constante de la réaction :

$CH_{3}CO_{2}H+H_{2}O=CH_{3}CO_{2}^{-}+H_{3}O^{+}\quad K_{a}=10^{-4,8}=\dfrac{\left[H_{3}O^{+}\right]\left[CH_{3}CO_{2}^{-}\right]}{\left[CH_{3}CO_{2}H\right]}$

Or, à l'équivalence, on s'intéresse à la réaction :

$CH_{3}CO_{2}^{-}+H_{2}O=CH_{3}CO_{2}H+HO^{-}\quad K=\dfrac{\left[CH_{3}CO_{2}H\right]\left[HO^{-}\right]}{\left[CH_{3}CO_{2}^{-}\right]}$

Je multiplie numérateur et dénominateur par la concentration en ions oxonium ; cela ne change pas la valeur de K :

$K=\dfrac{\left[CH_{3}CO_{2}H\right]\left[HO^{-}\right]}{\left[CH_{3}CO_{2}^{-}\right]}\cdot\dfrac{\left[H_{3}O^{+}\right]}{\left[H_{3}O^{+}\right]}$

Sachant que : $\left[H_{3}O^{+}\right]\left[HO^{-}\right]=K_{e}=10^{-14}$ , on obtient bien :

$K=\dfrac{K_{e}}{K_{a}}=10^{-9,2}$

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