Inscription / Connexion Nouveau Sujet
titrage d'un melange de base
Bonjour, je dois preparer un compte rendu de tp avant de faire le tp(je n'ai donc aucune valeur experimentale pour le moment), preparer les calculs l'introduction mais je ne suis pas sur que ma methode sois bonne pour repondre au probleme posé.
données:
soude: pKa (H2O/OH-)>14
carbonate de sodium pKa1: (CO2,H2O/HCO3-) = 6,4 pKa2: (HCO3-/
)=10,3
on nous dis que la soude pompe le dioxyde de carbone dans l'air et le transforme en carbonate de sodium.Sa concentration en ion hydroxyde diminue donc avec le temps.Notre solution de soude contient donc des ions et HO-.
nous devrons donc doser la solution de soude ancienne pour determiner les concentration en ion hydroxyde et carbonate et en deduire sa composition en pourcentage de ses deux ions.
nous devrons faire les dosage d'une solution de soude ancienne par de l'acide chlorydrique a 0,5M
j'ai commencé par faire les différentes equations qui se passent dans la soude.
CO2,H2O + HO- --------> + H2O reaction totale puisque delta pKa > 4
ensuite +HO- ----------->
+H2O
<----------
reaction quasi totale avec delta pKa=3,7
on realise ensuite le titrage et on observe deux saut de pH , le premier correspond aux ions et le second aux ions
premiere equation : + HCl ----------->
+Cl-
on sait que n()=n(HCl) avec Ve premier saut de pH
on trouve ensuite notre concentration d'
deuxieme equation +HCl -----> CO2,H2O +Cl-
n()=n(HCl) avec Ve deuxieme saut de pH
on utilise le pKa=10,3
Ka=
on trouve [HO-]=/
*Ka
et je bloque, comment determiner la composition en pourcentage.
Est-ce que mon raisonnement est bon ? Est ce necessaire de faire les equations de ce qui se passe dans la soude avant le titrage?
Bonsoir
Pour t'aider, voici une simulation de la courbe obtenue en dosant par l'acide chlorhydrique 0,5M un mélange soude - carbonate de sodium. Les courbes représentant les variations de concentrations sont aussi tracées pour mieux comprendre ce qui se passe. La réaction prédominante est dans un premier temps la réaction entre les ions oxonium et les ions hydroxyde (K1=1014) Cependant, la réaction des ions carbonate sur les ions oxonium à une constante K2 à peine inférieure : les ions hydroxyde et les ions carbonate sont donc dosés simultanément jusqu'à la première équivalence (Ve1=8mL pour la simulation); Il y a ensuite réaction des ions hydrogénocarbonate sur les ions oxonium : réaction quasi totale car sa constante K3 est aussi très grande devant 1. Cependant, K3 est nettement inférieure à K2 : ce deuxième dosage se produit bien après le premier et de façon indépendante. Cela conduit à deux sauts de pH relativement nets.
merci beaucoup pour le tableau, mais sa veut dire qu'on aura la concentration de CO3{2-}
avec le premier saut de ph donc le premier volume equivalent et la concentration de HCO3{-} avec le deuxme saut de ph et le deuxieme Ve.
on a donc notre concentration en HO{-} en npus aidant da la constante d'equilibre de la reaction HCO3^{-}+HO- -----------> CO3^{2-} +H2O
K=
HO-=
mais je bloque pour trouver la composition en pourcentage des ces deux ions .
merci d'avance
Je ne sais pas pas ce que tu appelles K. Je te conseille de revoir les relations de définition de Ka.
Soit c1 la concentration en soude restante et c2 la concentration en carbonate de sodium formé, Vo le volume de solution à doser ; la première équivalence correspond au dosage des deux :
(c1+c2)Vo=ca.Ve1 avec ca=0,5mol/L
A la première équivalence on obtient une solution d'hydrogénocarbonate en quantité c2.Vo. Cette quantité est dosée entre la première et la seconde équivalence, donc :
c2.Vo=ca.(Ve2 - Ve1)
Cela te donne deux équations pour deux inconnues.
S'il faut prévoir les pH aux points d'équivalence, pose d'autres questions si tu le juges utile.
je ne comprend pas trop comment on trouve la concentration en ion carbonate de sodium et ion hydoxyde
Pour un volume d'acide ajouté compris entre zéro et Ve1, les deux réactions quasi totales et simultanées sont :
A la première équivalence, la quantité d'ions oxonium ajoutée est bien la somme des quantités initiales de soude et de carbonate de sodium, d'où la relation écrite dans mon message précédent.
Entre la première et la seconde équivalence, la réaction quasi totale qui se produit est :
Les volumes Ve1 et Ve2 se déduisent du tracé de la courbe pH = f(V). H2CO3 est parfois noté CO2(aq).
Les trois constantes sont bien conformes à ce que j'ai déjà écrit...
d'accord merci beaucoup, ensuite on dis que c1 = -C2 ?
pour trouver sa composition en pourcentage d'ion on peut utiliser la formule n(ion)/n(totale) ?
OK a priori pour les deux concentrations. Si tu as le temps, tu peux vérifier que, dans la simulation fournie avec : Vo=100mL ; ca=0,5mol/L , Ve1=8mL ; Ve2=10mL, on obtient bien :
c1=0,03mol/L ; c2=0,01mol/L.
La réaction de formation des ions carbonate à partir de la soude et du dioxyde de carbone s'écrit :
CO2 + 2HO- = CO32- + H2O
La formation de c2 mole par litre d'ions carbonate nécessite la disparition de 2c2 mole par litre de soude.
La concentration en soude avant son interaction avec le dixoyde de carbone de l'air était donc (c1+2c2). La proportion molaire de soude à avoir réagi sur le dioxyde de carbone est donc :
Sinon, le rapport (quantité de carbonate de sodium)/(quantité de soude présente) est tout simplement (c2/c1).
Annuler
connectez vous