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TP : Dosages acido-basiques par pH-métrie
Bonsoir tout le monde !! Je viens solliciter votre aide pour mon TP de Techniques d'Analyse Chimique. Voici les questions sur lesquelles je bute :
I-Titrage de HClO4 par NaOH :
En supposant un effet de dilution négligeable, et en posant x = [OH-]ajoutée / [H3O+]initiale = Cb / Ca comme paramètre d'avancement du dosage, démontrer les relations à droite du tableau, en indiquant les espèces prédominantes en solution pour les quatre situations successives :
| (H3O+) + (OH-) ---> 2 H2O | ||
| x=0 | Ca 0 | pH = - log Ca |
| 0 < x < 1 | pH = - log Ca (1-x) | |
| x = 1 (équiv) | pH = 7 | |
| x > 1 | pH = 14 + log Ca(x-1) |
Pour x = 0, j'ai dit que H3O+ prédomine donc que le pH = - log Ca
Pour 0 < x < 1 , j'ai dit qu'on était avant l'équivalence. Donc au fur et à mesure de l'ajout d'ions OH- , les ions H3O+ vont réagir et la concentration en H3O+ va ainsi diminuer. On aurait donc : Ca ( 0 < x < 1 ) = Ca-Cb etc.
Pour x=1, on est à l'équivalence donc les réactifs sont limitants. L 'eau prédomine, donc le pH=7
Pour x>1, je ne sais pas. Logiquement, OH- prédomine et H3O+ est en infime quantité, mais je ne vois pas d'où vient le 14.
II- Titrage de la glycine (NH2-CH2-COOH) par NaOH:
La glycine est le plus simple des vingt acides aminés, possédant une fonction - COOH (carboxylique) et une fonction -NH2 ( amine ) plus ou moins protonées. Les deux couples acido-basiques sont symbolisés par :
H2A+ / HA (+-) pKa1 = 2,4 HA (+-) / A- pKa2 = 9,7
1- Attribuer à chaque fonction le couple acido-basique correspondant. Donner alors la formule semi-développée de la molécule de glycne une fois dissous dans une solution de pH=2.*
Pour -COOH : HA (+-) / A- pKa2 = 9,7
Pour -NH2 : H2A+ / HA (+-) pKa1 = 2,4
Pour la deuxième partie de la question, je ne sais pas. Je sais que c'est tout bête mais bon, j'y arrive pas.
2- Ecrire les équations des réactions de dosage des deux acidités par la soude, et calculer les constantes d'équilibre K(T) respectives. Qu'en conluez-vous sur la faisabilité de ce dosage ? Laquelle des deux acidités sera neutralisée en premier ?
Alors là, je ne suis vraiment pas sûre de moi :
NH2-CH2-COOH + OH- (double flèche) NH2-CH2-COO- + H2O
NH2-CH2-COOH + OH- (double flèche) (NH-)-CH2-COOH + H2O
Ensuite, je ne vois pas quoi conclure sur la faisabilité du dosage et encore moins dire laquelle des deux acidités sera neutralisée en premier.
3- Pour réaliser le dosage, on prélève 20,00 ml de solution de glycine (acidifiée avec HCl à 0,050 mol/l). Justifier la quantité d'acide HCl utilisée pour préparer initialement la solution de glycine.
4- En supposant un effet de dilution négligeable, et en posant x = [OH-]ajoutée / [H3O+]initiale = Cb / Ca comme paramètre d'avancement du dosage, démontrer la relation décrivant l'évolution du pH lors du dosage :
| (A2H+) + OH- ---> HA (+-) + H2O | ||
| 0 < x < 1 | Ca-Cb E Cb | pH= pKa + log x/ (1-x) |
Aucune idée...
Merci d'avance pour votre aide !
je t'aide pour le premier tableau
Tu fais la réaction H3O+ + OH- -> 2H2O et quand tu ajoutes de la soude tu fais disparaitre les H3O+ , puis après l'équivalence les OH- s'accumulent .
On va raisonner sur 1L de solution ( comme cela on confond mol et mol/L ... le volume n'est pas précisé)
On met au départ Ca mol de H3O+ et Cb mol de OH- et on pose Cb = x*Ca
- avant l'équivalence il reste Ca-Cb mol de H3O+ soit Ca(1-x)mol
-à l'équivalece on a de l'eau pure
- après l'équivalence on n'a quasi plus de H3O+ et il y a Cb-Ca = Ca(x-1) mol de OH-
Tu vas donc completer ton tableau et quand tu connais (H3O+ ) le pH est facile à trouver et quand on connait (OH-) on sait que (H3O+)*(OH-) = 10^-14 ... donc le pH ert facile à trouver et tu vas retrouver les expressions de la deuxième colonne du tableau.
Ok, j'ai compris. Mais toujours pas pour x>1. Je comprend d'où vient le log Ca(x-1) mais pas le 14. Je sais que Ke = [H3O+]éq * [OH-]éq = 10^-14. Mais je ne comprends pas pourquoi ça interviendrait dans le pH...
Sinon, pouvez-vous encore m'aider pour les questions du II- ? Je sais que j'abuse de votre gentillesse, mais j'aimerai réussir ce TP. En tout cas, merci pour cette réponse !
Finalement, j'ai compris pour Ke. Vu que la réaction est une autoprotolyse de l'eau, on a Ke, et avec Ke on déduit pH. Enfin bref, j'ai trouver la solution pour cette question. Mais il me reste encore les autres...
pour ta question premier tableau : (Oh-) = Ca(x-1) donc (H3O+) = 10^-4/(Ca(x-1) ... et calcule log(H3O+) ...
pour les questions II je te donne des pistes :
NH3+ - CH2-COOH /NH3+ -CH2-COO- pK1 = 2.4 ( couple H2A+ /HA+- )
NH3+-CH2-COO- / NH2-CH2-COO- Pk2 = 9.7 ( couple AH+- /A-)
Equations de dosages par la soude : H2A+ + OH- -> AH+- K = K1/10^-14 réaction quasitotale
et AH+- + OH- -> A- K = K2/10^-14 réaction suivante quasitotale aussi
la première réaction ayant une constante plus grande se fera la première
Pour la question 3 il manque une donnée ( qiuntité de glycine ) pour justifier la quantité de HCl mise ...
Dernier tableau
réaction quasitotale H2A+ + OH- -> AH+- même chose que pour le premier tableau : on met Ca mol/l de H2A+ et Cb ( = x*Ca) mol/l de Oh- . Avant l'équivalence les OH- disparaissent en quasi totalité et il se forme Cb = Cax mol/L de AH=- et il reste Ca-Cb = Ca(1-x) mol/l de H2A+ . On a un couple acide faible / base faible conjugués pH = pK1 + log (base)/(Acide) ...
Bon courage ... tu t'aides de ces remarques pour resoudre les questions posées ...
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