TP 5 Détermination expérimentale du pka du couple acide base acide éthanoïque ion éthanoate

Matériel :

un pH-mètre

Un bécher de 100 mL

Une pipette jaugée de 10 mL

Solution d’acide éthanoïque de concentration ca = 0,1 mol.L-1

Solution d’éthanoate de sodium de concentration cb = 0,1 mol.L-1

Une burette graduée de 25 mL

Agitateur magnétique barreau aimantée

1. Objectifs

Déterminer le pKA du couple A partir d’un couple acide base acide éthanoïque ion éthanoate

CH3COOH/CH3COO -

 

Q1) Rappeler la définition de la constante d’acidité KA et du pkA . Exprimer celui du couple CH3COOH/CH3COO - .

 

Q2) Donner une relation entre le pH le pKA et les concentrations [CH3COOH] et [CH3COO-].

 

2) Protocole

Q3) Rappeler comment étalonner le pH-mètre, puis effectuer l’étalonnage.

 

a) Verser avec une pipette jaugée Va = 10,0 mL d’ acide éthanoïque de concentration Ca = 0,10

mol-1 dans un bécher de 100 mL. . Introduire la solution d’éthanoate de sodium de concentration cb = 0,1 mol.L-1 dans la burette graduée et verser Vb = 10 mL dans le bécher. Mesurer la valeur du pH. Verser à nouveau Vb = 10 mL et mesurer le pH. Recommencer l’expérience et compléter le tableau ci dessous.

Va(mL)

10

10

10

10

Vb(mL)

10

20

30

40

 

 

 

 

 

 

 

 

pH

 

 

 

 

 

A chaque addition, on mesure le pH.

b)  Verser avec une pipette jaugée Vb = 10,0 mL d’éthanoate de sodium de concentration Cb = 0,10 mol-1 dans un bécher de 100 mL . Introduire la solution d’acide éthanoïque de concentration ca = 0,1 mol.L-1 dans la burette graduée et verser Vb = 10 mL dans le bécher. Mesurer la valeur du pH. Verser à nouveau Va = 10 mL et mesurer le pH. Recommencer l’expérience et compléter le tableau ci dessous.

Vb(mL)

10

10

10

10

Va(mL)

10

20

30

40

 

 

 

 

 

 

 

 

pH

 

 

 

 

 

4. Exploitation des résultats

 

Tracer la courbe pH = f([CH3CO2-]/[CH3CO2H] )

Q4) Donner l’expression de l’équation de la courbe obtenue.

Q5) Déduire de la courbe et de la question Q2 la  valeur du pKa du couple CH3COOH/CH3COO - .

Q6) Quelle espèce prédomine dans les mélanges de pH suivants : 3,8 et pH = pKA

Q7) Déterminer graphiquement le rapport [CH3CO2-]/[CH3CO2H] à pH = 6. Vérifier cette valeur à l’aide de la relation trouvée au Q2.