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Niveau seconde
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Indicateurs en Acidimétrie

Posté par
amine2017
13-12-17 à 15:18

Bonjour
j'ai un exercice en dosage acide-base .j'ai un problème pour traiter  
Soit 100 ml de solution contenant du chlorure d'hydrogène et du sulfate d'ammonium.
a) On prélève 25 ml de cette solution que l'on titre par 20 ml d'hydroxyde de sodium 0.1 N en présence de phénolphtaléine.
b) On prélève un second aliquot de 25 ml que l'on titre par 7 ml d'hydroxyde de sodium 0.1 N en présence de l'indicateur de Tashiro.
Calculez les quantités en mg de chlorure d'hydrogène et de sulfate d'ammonium présentes dans la solution initiale.  
(M: Cl = 35,45; N = 14; S = 32; O = 16)

j'ai fais un essaie

on a la solution contenant du chlorure d'hydrogène et du sulfate d'ammonium. Donc :

NH4+ + Cl-  = HCl + NH3

et on a dans le premier titrage avec l'hydroxyde de sodium en présence de phénolphtaléine la reaction est :

NaOH + HCl = NaCl+H2O

donc : n(HCl) = 20*0.1*10-3 =2*10-3 mol

la quantité de HCl dans l'échantillon sera : 2*10-3*4 = 8*10-3 mol    

donc : m(HCl) =8*10-3*(35.45+1) =0.2916 g

s'il vous plait est ce que c'est vrai                                              

Posté par
molecule10
re : Indicateurs en Acidimétrie 13-12-17 à 19:27


    
     Bonsoir  amine2017 :

     HCl   +   NaOH =====> NaCl   +   H2O .

     20 ml  de  solution  de  NaOH  0,1 N  =  ( 40 x 0,1 :1000 x 20 ) = 0,08g  de  NaOH  ( = 0,002 mol ).

     1 mole  de  HCl  ( 36,5g )  réagit  avec  1 mole  de  NaOH  ( 40g ) .
     0,002 mol  de  NaOH  vont  réagir  avec  ( 36,5 x 0,08 : 40 ) = 0,073g  de  HCl  ( = 0,002 mol ) .
  
     Cette  quantité  d'acide  est  contenue  dans  20 ml  de  solution  acide  HCl .

     Nous  avons  utilisé  25 ml  de  solution  acide , qui  correspond  à  ( 0,002 : 20 x 25 ) = 0,0025 mol
     soit  ( 0,0025 x 36,5 )= 0,09125g  de  HCl .

     Dans  les  100 ml  de  solution  de  HCl , on  a  ( 4 x 0,025 mol ) = 0,01 mol  soit  0,365g .

     Ton  résultat  est  faux  car  tu  la  calculé  pour  la  titration  de  20 ml  de  solution  acide  au  lieu
     de  25 ml ?

     Le  sulfate  d'ammonium  n'intervient  pas  dans  la  titration .

     Bonnes  salutations .
    

Posté par
amine2017
re : Indicateurs en Acidimétrie 13-12-17 à 20:21

Bonjour Molecule10

je pense qu'il ya une erreur car j'ai trouvé dans un livre que la réponse

Réponse : 343,2 mg (NH4)2 SO4 ;  102,06 mg HCl

mais je sais pas comment

Posté par
molecule10
re : Indicateurs en Acidimétrie 13-12-17 à 21:03


    Rebonsoir  amine2017 :

    Merci  pour  ta  réponse , mais  désolé  je  ne  comprends  pas  ce  problème ?
    Rien  n'indique  au  départ  la  quantité  de  sulfate  d'ammonium   et  la  titration
    à  froid  sans  excès  de  NaOH  ne  peut  donner  du  NH3 ?
    Je  serai  intéresser  de  connaitre  la  solution .

Posté par
picard
re : Indicateurs en Acidimétrie 14-12-17 à 12:58

Bonjour à tous les deux.

Cet exercice n'est surement pas du niveau d'une classe de seconde.

Il s'agit du titrage d'un mélange d'acides (H3O+ et NH4+) par une base forte (OH-).
Les couples acide/base qui interviennent sont :
     -le couple H2O / OH-     pKe = 14
     -le couple NH4+ / NH3    pKa1 = 9,2
     -le couple H3O+ / H2O     pKa2 = 0

Les équations des réactions qui interviennent sont :

     NH4+ +  OH- NH3 + H2O    (1)   constante d'équilibre : K1 = Ka1 / Ke = 10-9,2 / 10-14 = 104,8
     H3O+ + OH- 2 H2O   (2) constante d'équilibre : K2 = Ka2 / Ke = 100 / 10-14 = 1014

Lors du titrage du mélange, la réaction dont la constante d'équilibre est la plus grande, a lieu en premier, autrement dit, l'acide le plus fort, H3O+, est titré en premier ; le titrage de NH4+ intervient ensuite.

Dans l'exercice proposé, deux dosages sont réalisés...
     -dans l'un le virage de la phénolphtaléine est obtenu après ajout de 20 mL de soude à 25 mL de mélange.
     -dans l'autre le virage de l'indicateur de Tashiro est obtenu après ajout de 7 mL de soude à 25 mL de mélange.

Le titrage avec Tashiro et 7 mL de soude correspond donc au dosage de H3O+ ET LUI SEUL.

Le titrage avec la phénolphtaléine et 20 mL de soude correspond donc au dosage de H3O+ ET NH4+.

Les réactions se faisant mole à mole, on a, à l'équivalence, n(soude) = n(acide)

Cela donne...
     -titrage Tashiro :  CbVb = n(H3O+)
soit encore : CbVb = C(HCl) Vmélange

On a donc, numériquement : C(HCl) = 0,1 * 7 / 25 = 2,80 10-2 mol.L-1


     -titrage phénolphtaléine :  CbVb = n(H3O+) + n(NH4+)
soit encore : CbVb = C(HCl) Vmélange + C(NH4+) Vmélange

On a donc, numériquement : C(NH4+) = [CbVb / Vmélange] - C(HCl)

C(NH4+) = [0,1 * 20 / 25] - 2,80 10-2 = 5,20 10-2 mol.L-1



Enfin, un volume V = 100 mL de mélange contient donc...
     -n(HCl) = C(HCl) V = 2,8 10-2 * 0,1 = 2,8 10-3 mol
      soit : m(HCl) = n(HCl) M(HCl)  =  2,8 10-3 * 36,45 = 0,10206 g = 102,06 mg    (le nombre de chiffres significatifs me paraît excessif !)

     -n(NH4+) = C(NH4+) V = 5,20 10-2 * 0,1 = 5,20 10-3 mol
      les ions ammonium étant apportés par le sulfate d'ammonium (NH4)2SO4, on aura :
n((NH4)2SO4) = n(NH4+)  / 2     soit :  n((NH4)2SO4) = 2,60 10-3 mol
     la masse de sulfate d'ammonium contenue dans 100 mL de mélange est donc :
m((NH4)2SO4) = n((NH4)2SO4) * M((NH4)2SO4) = 2,60 10-3 * 132 = 0,3432 g = 343,2 mg.


@amine2017. Votre profil indique un niveau licence, pourquoi poster cet exercice sur le forum Lycée ? Sa place est sur le forum Supérieur.

@molécule10. Content de t'avoir croisé, ça fait un moment que je n'avais pas eu de tes nouvelles !  



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