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Dosage par Titrage
Bonjour, je suis en Term S, et j'ai un devoir de chimie à rendre pour la semaine prochaine. Cependant, je bloque sur une question qui m'empêche de faire la suite.
On dispose d'une poudre pH-moins destinée à réduire le pH d'une eau de piscine dont l'étiquette du flacon est donnée ci-dessous:
Nom chimique: Hydrogénosulfate de Sodium
% Massique: > 92%
[...]
4 doses = 300g pour 20m^3 d'eau
Vous devez réaliser un titrage pH-metrique afin de déterminer le % massique en hydrogénosulfate de sodium dans une solution aqueuse préparée à partir de cette poudre, et vérifier la valeur sur l'étiquette.
Préparation du TP:
Solution aqueuse S: V=(100,0 +- 0,2) mL, contenant une masse m0= (1,0 +- 0,1)g de poudre pH-moins. Il s'agit là de la solution titrée.
On va réaliser le titrage direct pH-métrique d'un volume VA = (5,00 +- 0,3) mL de la solution aqueuse S ( Solution Hydrogénosulfate de Sodium (Na+ + HSO4-) ) préparée précédemment par une solution de soude (Na+ + OH- ) de concentration CB = (5,0 +- 0,1) *10^-2 mol/L.
Données:
M(Na) = 23,0 / M(H) = 1,0 / M(S)= 32,1 / M(O) = 16,0
L'ion Hydrogénosulfate appartient au couple HSO-/SO42-
Equation : HSO4- + OH- \rightarrow SO42- + H2O
L'équivalence est atteinte lorsque les réactifs sont introduits dans des conditions stœchiométriques.
Donc n(OH-) versée à l'équivalence = n(HSO4-) titrée
Après les manip' on obtient un graphe pH=f(Vsoude) que je ne peux pas vous montrer, mais je trouve VB-eq = 7,2 mL, le volume de soude versé pour que la réaction soit totale avec les 5mL de solution S (Si j'ai bien compris).
1- Déduire du volume VB-eq de soude versé à l'équivalence, la quantité de matière n(HSO4-)initiale d'ions hydrogénosulfate présent dans le prélèvement titré.
Je suis pas sur de ma réponse, mais je trouve:
n(HO-) versé à l'équivalence = n(HSO4-) titrée
CB = ( n(HO-) )/(VB-eq)
Soit n(HO-) = CB*VB-eq
=5,0*10^-2 * 7,2*10^-3
=3,6*10^-4 mol, donc n(HSO4-) = 3,6*10^-4 mol
2- En déduire la quantité de matière d'hydrogénosulfate de sodium qui a été utilisée lors de la préparation du volume V=100,0 mL de la solution S
C'est ici que je bloque, et qui m'empêche de faire la suite.
Cette fois ce ne sont plus les ions, mais la molécule NaHSO4, je ne sais pas comment faire avec le Na. De plus, la concentration CB utilisée avant était pour (Na+ + OH-), donc c'est plutôt ici que je devrais l'utiliser et non avant? Alors pour la question précédent, il faudrait que je calcule C(OH-) en fonction du pH du graphe?
Je ne sais pas vraiment où chercher, donc je viens vous demander de l'aide, pour la suite je devrai pouvoir me débrouiller.
Voila, et merci d'avance 
Bonjour.
Je crois que vous vous tracassez pour rien.
donc n(HSO4-) = 3,6*10^-4 mol
Pour la suite, vous devriez vous en sortir en approfondissant votre réflexion.
Cette fois ce ne sont plus les ions, mais la molécule NaHSO4, je ne sais pas comment faire avec le Na.
Sur la forme, d'abord : le composé NaHSO4, l'hydrogénosulfate de sodium n'est pas un composé moléculaire, mais un composé ionique (Na+ + HSO4-).
Sur le fond : combien 1 mol d'hydrogénosulfate de sodium (Na+ + HSO4-) contient-elle d'ion hydrogénosulfate (HSO4-) ?
Quelle quantité d'hydrogénosulfate de sodium contenait alors les 5,0 mL de l'échantillon de solution S titrée ?
Quelle quantité d'hydrogénosulfate de sodium contenait enfin les 100,0 mL de solution S préparée en vue du titrage ?
A vous.
Bonjour
Sur le fond : combien 1 mol d'hydrogénosulfate de sodium (Na+ + HSO4-) contient-elle d'ion hydrogénosulfate (HSO4-) ?
Pour 1 mol d'hydrogénosulfate de sodium, on a 1 ion hydrogénosulfate
Quelle quantité d'hydrogénosulfate de sodium contenait alors les 5,0 mL de l'échantillon de solution S titrée ?
3,6*10^-4 mol je dirais, mais c'est uniquement pour les ions HSO4- non?
Quelle quantité d'hydrogénosulfate de sodium contenait enfin les 100,0 mL de solution S préparée en vue du titrage ?
Il y en aurait simplement 5 fois plus?
Pour 1 mol d'hydrogénosulfate de sodium, on a 1 mol d'ion hydrogénosulfate
3,6*10^-4 mol je dirais, mais c'est uniquement pour les ions HSO4- non?
n(NaHSO4) = n(HSO4-) = 3,6 10-4 mol
Un exemple concret pour illustrer cela : si vous avez 7 paires de chaussures, vous avez 7 chaussures "pied droit", autant que de paires.
Et 7 chaussures "pied gauche", autant que de chaussures "pied droit" et autant que de paires...
Il y en aurait simplement 5 fois plus?
Quel est le rapport entre les 5 mL titrés et les 100 mL préparés ?
20*3,6*10^-4 = 7,2*10^-3 mol, je me suis vraiment compliqué la vie pour rien
Il y a d'autres question après, comme "En déduire la masse d'hydrogénosulfate présent dans le volume V=100,0 mL de la solution S", mais je pense pouvoir me débrouiller (m=n*M pour celle-là, pas bien difficile)
Voila, et encore merci de votre aide 
Je vous en prie, si vous avez encore besoin d'un coup de pouce pour la fin, n'hésitez pas à relancer le post !
Au fait, pour la masse d'hydrogènosulfate de sodium, n'oubliez pas de prendre en compte, pour ce calcul, la masse molaire des ions sodium en plus de celle des ions hydrogènosulfate.
Oui bien sur
m = 7,2*10^-3 * (23,0+1,0+32,1+4*16,0)
= 7,2*10^-3*120,1
=0,86472
=0,86 pour les chiffres significatifs
Je n'ai pas de calculatrice sous la main pour vérifier votre calcul, mais j'ai une règle et je vous en mets un coup sur les doigts pour avoir oublié de préciser l'unité !
Mea culpa, c'est ce genre de faute qui peut me coûter des points au BAC
Donc 0,86g de NaHSO4 dans un gramme de poudre
Autant continuer, vu les erreurs d'inattention que je peux faire
3-b) Exprimer le résultat en fonction de son incertitude U(m), arrondie à un chiffre significatif, calculé par la relation U(m) = m*(U(VB-eq/VB-eq)
U(m)= 0,86* (0,1/7,2)
=0,01g
m= (0,86 +- 0,01)g
c)Quelle(s) incertitude(s) a-t-on oublié de négliger dans la détermination de m?
Il y avait plusieurs incertitudes négligée lors de tous ces calculs:
U(CB)=0,1
U(V) = 0,2
U(m0) = 0,1
4- Calculer le pourcentage massique P en Hydrogénosulfate de Sodium dans la poudre pH-moins.
0,86*100 = 86%
L'étiquette nous dit que le % massique est > 92%, le résultat n'est donc pas vraiment cohérent.
Ce que vous avez fait me semble cohérent ; attention toutefois à ce que vous écrivez...
U(CB)=0,1
U(V) = 0,2
U(m0) = 0,1
Cette dernière erreur relative est importante et peut, à elle seule, expliquer le décalage entre la valeur expérimentale obtenue (86 %) et la valeur nominale annoncée (92 %).
Effectivement, c'est plus parlant comme ça, surtout le 10% pour montrer l'erreur relative dans le % massique.
Voila, et encore merci
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