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Dosage par titrage provenant d'un BAC
Bonsoir, en ce moment, comme ça va être bientôt le Bac, je revois quelques sujets et là, j'ai vu le corrigé et je comprends pas la démarche, je vais vous la présenter ci dessous, ça provient du Bac de 2015, je vous mets ça dans une citation:
3. L'acide phosphorique
Des études récentes laissent penser que l'acide phosphorique, H3PO4, contenu dans certains sodas au cola est responsable d'un accroissement des risques d'insuffisance rénale et d'ostéoporose s'il est consommé en quantités trop importantes.
Cette partie vise à évaluer la consommation maximale de soda sans que l'acide phosphorique présente un risque pour la santé.
Dosage de l'acide phosphorique dans le soda étudié
Pour déterminer la concentration en acide phosphorique dans le soda, on dégaze un volume V = 10,0 mL de soda afin d'éliminer le dioxyde de carbone dissous.
On réalise ensuite le titrage de la boisson dégazée par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium
Na+(aq) ; HO- (aq) de concentration molaire C = 1,0×10-2 mol.L-1. Le titrage est suivi par pH-métrie.
On donne ci-dessous les mesures effectuées lors de ce titrage, V étant le volume de solution d'hydroxyde de
sodium versé :
Dans cette partie, on admet que seul le couple H3PO4/H2PO4- intervient et que l'acide benzoïque étant en faible quantité, sa présence influe très peu sur le dosage de l'acide phosphorique.
Combien de bouteilles de soda de 1,5 L une personne adulte peut-elle consommer par jour, sans que l'acide phosphorique ne présente un risque pour sa santé ?
Le candidat est invité à prendre des initiatives et à présenter la démarche suivie, même si elle n'a pas abouti. La démarche est évaluée et nécessite d'être correctement présentée.
V (mL) 0 1,0 2 ,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
pH 2,9 3,1 3,2 3,3 3,6 4,5 5,8 6,2 6,3 6,4 6,4
du sujet de cette année,
maintenant, je vous montre ce que je n'ai pas compris du corrigé :
Grâce au tableau fourni, il nous est possible de tracer la courbe du pH en
fonction du volume d'hydroxyde de sodium versé.
A l'équivalence, l'hydroxyde de sodium et l'acide phosphorique ont été versés
et ont réagi dans les proportions stœchiométriques.
Ainsi, nH3PO4= C*Vbe=nHO-
Sur la courbe de pH, nous pouvons situer le volume équivalent à environ
5,3 mL. On peut ensuite en déduire nH3PO4=C*Vbe=1,0*10^-2 * 5,3*10^-3 = 5,3*10^-5.
Dans 10 mL, ceci nous donne une masse d'acide phosphorique de : mH3PO4= nH3PO4*M = 5,3.1003 × (3 × 1,0 + 31,0 + 4 × 16,0) = 5,2
Par extension, dans 1,5 L il y a 150×5,2 = 0,78 g d'acide phosphorique.
La DJA indique 70 mg.kg-1.jour-1 donc pour une personne adulte qui pèse
65 kg, la dose d'acide phosphorique qu'elle pourra ingérer sans risque vaut par
jour : 65 × 70 = 4,55.108 = 4,55
Il y a 0,78 g d'acide phosphorique dans une bouteille d'1,5 L donc la personne
pourra boire (4,55/0,78) = 5 bouteilles.
Ce que je comprends pas ici, c'est le début pourquoi faut il trouver le volume à l'équivalence et aussi avoir autant de HO- que de H3PO4, pour pouvoir trouver le nombre de bouteille max qu'on peut boire ? Merci d'avance et dites moi s'il y a des problèmes dans la citation ou si je me suis mal expliqué.
Au revoir
Bonjour,
La réaction chimique qui est utilisée au cours de ce titrage est :
Compte tenu que tous les coefficients de cette réaction sont égaux entre eux (et égaux à 1) on peut constater que l'équivalence sera atteinte lorsque la quantité de matière en HO- sera devenue égale à la quantité de matière en H3PO4.
Connaître le volume d'hydroxyde de sodium à l'équivalence permet alors de connaître la quantité de matière en H3PO4 dans un volume de 10mL laquelle à son tour permet par un calcul de proportionnalité de connaître le nombre maximal de bouteilles qui peut être consommé.
En faite si j'ai compris, le volume à l'équivalence permet de retrouver la quantité de matière avant l'ajout de l'ion hydroxyde du soda dégazé ?
En faite si j'ai compris, le volume à l'équivalence permet de retrouver la quantité de matière d'acide phosphorique avant l'ajout de l'ion hydroxyde dans 10,0 mL du soda dégazé ?
Oui
A l'équivalence :
n(HO-) introduit = CB * VBE
et
n(H3PO4) présents dans 10mL de solution = n(HO-) introduits
donc n(H3PO4) présents dans 10mL de solution = CB * VBE
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