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dosage, pH théorique et pratique

Posté par
badchimie
26-10-14 à 10:44

Bonjour. J'ai un TP à faire qui me pose plusieurs soucis.

Dans la première partie du TP, on dose une solution de carbonate de sodium par HCl à 0,5mol/L.
J'obtiens 2 saut de pH, l'un à Ve=6,4mL  (pH=8,2) et l'autre à 2Ve=12,8mL (pH=4).
On me demande les équations, j'ai fait:
    - entre 0mL et Ve:
  Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCL
    - entre Ve et 2Ve:
  NaHCO3+HCl = H2CO3+NaCL

On me demande d'en déduire la concentration en Na2CO3. J'ai fait C(Na2CO3)=C(HCl)V(HCl)/V(Na2CO3)= 0,5*6,4/50=0,064mol/L
On me demande ensuite de calculer les valeurs théoriques du pH pour V=0 et pour V=Ve et de les comparer à mes résultats. Là je bloque complètement.


Pour la deuxième partie du TP, on dose une soude carbonatée par HCl à 0,5mol/L.
J'obtiens 3 sauts de pH: V1=6,3mL (pH=11,3); V2=10,9mL (pH=8,3) et V3=15,7mL (pH=4).
On me demande les équations, j'écris:
     - entre 0 et V2:
  NaOH+HCl = NaCl+H2O
  Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCl
     - entre V2 et V3:
  NaHCO3+HCl = H2CO3+NaCl

On demande alors la concentration en Na2CO3 et en NaOH:

Pour celle de NaOH, j'ai fait C(NaOH)=C(HCl)V(HCl)/Vmélange=0,5*6,3/50=0,063mol/L c'est bien ca?

Pour celle de Na2CO3, j'ai un doute. J'ai fait C(Na2CO3)=C(HCl)V(HCl)/Vmélange, mais avec
V(HCl)=V2-V1  donc C(Na2CO3)= 0,5*(10,9-6,3)/50= 0,046 mol/L c'est cela ou bine je me suis trompée de volume?

Merci

Posté par
coriolan
re : dosage, pH théorique et pratique 26-10-14 à 21:23

bonjour,
D'accord pour C(Na2CO3) si V(Na2CO3 )=50 mL

pour les calculs de pH ,il faut connaître:
Les pKa des couples HCO3-  /CO32-  etCO2,H2O/ HCO3-
Les formules simplifiées pour calculer le pH d'une base faible
1/2(pKa +pKe+log C)
et le pH d'un ampholite.
1/2(pKa1+pKa2)

Seuls 2 sauts de pH sont observables.
Comme tu l'écris,le volume V2 permet de doser OH- et CO32-.
Dans la solution de volume Vs=50 mL il y a n1 mol de OH- et n2 mol de  CO32-.
dosage de OH- et  CO32-
Quand on a versé V2 mL de HCL ,on a:
n(HCl)= n1 + n2 = (C(OH-)+C( CO32-))*Vs

dosage de HCO3-
Quand on a versé V=V3-V2 de HCl,on a
n(HCl) =C(HCl)*(V3-V2)=n(HCO3-)= n( CO32-)initial=C( CO32-)*Vs

Posté par
badchimie
re : dosage, pH théorique et pratique 26-10-14 à 22:55

Oui, j'ai oublié de préciser que le volume est de 50mL.

Pour la deuxième partie du TP, je sais que seuls 2 sauts de pH devraient être visibles, mai on voit clairement 3 saut, du coup j'ai fait mes calculs avec ces 3 sauts, est ce qu'il faut que je refasse tout?

Quand aux pH pour la premier partie j'ai finie par faire:
pour V0: un polynôme d'ordre 2 qui me donne x=C(H3O+) et du coup pH=-log(H3O+)=-log(2,88.10-12=11,5

pour Ve: 1/2(pKa1+pKa2) = 1/2 (6,4+10,3)=8,35

Posté par
coriolan
re : dosage, pH théorique et pratique 27-10-14 à 09:10

bonjour,
pour Vo,je trouve aussi pH=11,5 (arrondi de 11,54)
pour Ve ,OK

Pour le dosage de la soude carbonatée ,je me réfère à des courbes trouvées sur internet.On précise que l'on observe 2 sauts de pH,ce qui signifie que OH- et CO32-sont dosés en même temps.Cela est dû aux limites des  électrodes "classiques".

Cependant,si tu vois 3 sauts de pH ,je n'ai pas de raison de mettre en cause ton observation,d'autant que les calculs avec 2 ou 3 sauts aboutissent aux mêmes résultats (avec les volumes de HCl indiqués.
Avec 3 sauts de pH
Le premier saut correspond au dosage de OH- par 6,3 mL de HCl
Je trouve [OH-]= 0,063 mol/L
Le deuxième saut correspond au dosage de CO32-par  (10,9-6,3) mL de HCl
je trouve 0,046 mol/L de CO32-

Avec 2 sauts
premier saut
on dose OH- et CO32- avec 10,9 mL de HCl
deuxième saut
on dose HCO3- avec (15,7-10,9)mL de HCl
J'ai trouvé les mêmes valeurs pour [OH-] et [CO32-]

Posté par
badchimie
re : dosage, pH théorique et pratique 30-10-14 à 10:40

Merci



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