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 |
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pH |
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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 |
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pH |
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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.