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étude de deux vinaigres
Bonsoir,
J'ai des questions à propos d'un tp assez classique qui me pose problème :
On dispose de deux vinaigres dont le degré annoncé est de 8° acétimétrique dans les deux cas.
Un des deux vinaigres est commercial, l'autre est un vinaigre ayant été frelaté par ajout d'HCl afin de compléter un degré acétimétrique initial trop faible.
- Déterminer le vinaigre ayant été frelaté
- Déterminer expérimentalement le degré acétimétrique des 2 vinaigres
- Déterminer le degré acétimétrique du vinaigre initial ayant servi à préparer le vinaigre frelaté ainsi que les volumes de ce vinaigre initial et d'HCl ayant du être mélangés pour obtenir 1,0 L de vinaigre frelaté. On supposera pour cela que l'HCl ajouté était de 37% en masse.
Solutions à disposition :
-les deux solutions de vinaigre
-soude à 0,100 mol/L
-HCl à 0,100mol/L
-indicateurs colorés
Données
pKa CH3CO2H/CH3CO2- =4,8
masses molaires (g/mol) Cl : 35,5 ; C :12 ; O : 16 ; H:1
densité HCl à 37% : d=1,19
et on dispose de tout le matériel classique utilisable pour un tp de chimie des solutions
Voici ce que j'ai fait :
Je me suis dit qu'on pouvait faire un titrage pH-métrique des deux vinaigres.
Pour le vinaigre non frelaté on a une seule réaction de titrage et donc un seul volume équivalent ce qui permet de l'identifier (il y a 2 volumes équivalents pour le vinaigre frelaté):
CH3CO2H + HO-=H20+CH3CO2-
et à l'équivalence on a nCH3CO2H=CVeq
D'où mCH3CO2H=MCH3CO2HCVeq
ce qui permet de trouver le °acétimétrique=mCH3CO2H/100mL
Pour le vinaigre frelaté on a deux réactions de titrages successives qui sont :
(1)H30++ HO-=2H20
(2)CH3CO2H + HO-=H20+CH3CO2-
par ordre de déroulement lors du titrage car Ka1>Ka2
A l'équivalence on a nCH3CO2H=nHO- apportés depuis la 1ere équivalence=C(Veq2 - Veq 1)
D'où mCH3CO2H=MCH3CO2HC(Veq2 - Veq 1)
et de même on a °acétimétrique=mCH3CO2H/100mL
Ensuite je ne vois pas comment répondre à la dernière question c'est-à-dire "Déterminer le degré acétimétrique du vinaigre initial ayant servi à préparer le vinaigre frelaté ainsi que les volumes de ce vinaigre initial et d'HCl ayant du être mélangés pour obtenir 1,0 L de vinaigre frelaté.". Je ne sais vraiment pas d'où partir. J'ai essayé de chercher si on avait pas des formules qui faisaient apparaître les volumes propres d'HCl et de CH3CO2H mais je ne vois vraiment pas. A chaque fois j'ai l'impression qu'on utilise le volume Vo comprenant le volume d'HCl et de CH3CO2H mais pas les volumes d'HCl et de CH3CO2H séparemment du coup je ne sais pas comment faire.
Merci d'avance pour votre aide !
Bonsoir
OK pour le vinaigre non frelaté.
Pour le vinaigre frelaté, le premier volume équivalent permet de déterminer la concentration en acide chlorhydrique Ca. La différence entre les deux volume équivalent donne la concentration en acide éthanoïque Cv.
Calcule le volume V1 d'acide chlorhydrique concentré de concentration C1 (connu) qu'il faut ajouter à un volume V2 de vinaigre frelaté non rectifié de concentration C2 (inconnu) pour obtenir V1+V2=1L :
J'imagine qu'il faut résoudre le système constitué des deux équations que tu as écrit. Il y a des choses que je ne comprends pas :
- quelle est la différence entre Ca et C1 et entre C2 et Cv?
- comment on fait puisqu'on a seulement deux équations et 3 inconnues ? (V1, V2 et C2)
Ca : concentration en acide chlorhydrique dans le vinaigre frelaté
C1 : concentration en acide chlorhydrique de la solution très concentrée ajoutée au vinaigre frelaté pour en remonter l'acidité
Cv : concentration en acide éthanoïque dans le vinaigre frelaté par ajout d'acide chlorhydrique
C2 : concentration en acide éthanoïque du vinaigre pas assez acide, avant l'ajout de l'acide chlorhydrique concentré.
Tu as effectivement trois inconnues mais tu as aussi trois équations. Les deux que j'ai écrites avec l'éditeur d'équations TeX et : V1+V2=1L.
Est-ce qu'on a bien C1=d
o/M1 parce-que le 37% en masse n'apparaît pas donc ça me paraît bizarre ? (avec o la masse volumique de l'eau)
J'ai noté Vtot=V1+V2
En résolvant le système je trouve :
V1=Ca
Vtot/C1
C2=CvVtot/(Vtot-V1)
V2=CvVtot/C2
Est-ce que c'est bien cela s'il-te-plaît ?
Ok merci du coup avec le vinaigre initial utilisé pour faire le vinaigre frelaté on aurait :
m2=C2M2V2 ?
Et une fois le vinaigre frelaté on aurait : mv=nvMv=MvC(Véq2-Véq1)/(Vo) avec Vo le volume de vinaigre frelaté utilisé pour faire le titrage.
Est-ce que c'est bien cela s'il-te-plaît ?
Ok merci. J'ai une dernière question : comment je fais pour savoir quelle volume parmi les 20mL de vinaigre à disposition je peux prélever ?
Un vinaigre du commerce à 8° contient environ 1,3mol/L d'acide éthanoïque. Le vinaigre frelaté a une concentration totale en acide (éthanoïque + chlorhydrique) du même ordre de grandeur puisque l'ajout de l'acide chlorhydrique a pour but d'obtenir sensiblement la même acidité mais à moindre coût financier.
La soude destinée au dosage ayant une concentration de 0,1mol/L, je te conseille de diluer le vinaigre frelaté au centième puis de doser 100mL de cette solution diluée. La seconde équivalence est ainsi attendue pour environ 13mL de solution de soude versée.
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