T.P n° 4 : pH de solutions aqueuses d’acide chlorhydrique

et d’acide éthanoïque

 

Objectif :  Etablir une relation entre pH et c, concentration de l’espèce apportée.

 

I ] Principe

La manipulation consiste à verser un volume V d’acide chlorhydrique (H3O+, Cl-) puis de solution d’acide éthanoïque CH3COOH dans V0 = 50 mL d’eau distillée.

Pour chaque valeur de V on mesure le pH de la solution obtenue.

On tracera ensuite la courbe pH = f (-log c).

 

II ] Manipulation

            1) Première expérience avec l’acide chlorhydrique (H3O+, Cl-)

¤ étalonner le pH-mètre (déjà fait).

¤ prélever à l’aide de la fiole jaugée V0 = 50 mL d’eau distillée.

¤ verser V0 dans un bécher.

¤ verser la solution d’acide chlorhydrique de concentration initiale 1,0.10-2 mol.L-1 dans la burette et faire le zéro.

¤ plonger l’électrode du pH-mètre, rincée et séchée, dans la solution du bécher.

¤ verser un volume V donné dans le tableau ci-dessous d’acide chlorhydrique, mesurer le pH après quelques secondes d’agitation et noter le pH de la solution obtenue :

 

(H3O+, Cl-) C =10-2 mol.L-1

(H3O+, Cl-) C =10-3 mol.L-1

V (mL)

1

2

5

8

12

16

23

1

3

5

8

12

Cfille (mol.L-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- log Cfille

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) Deuxième expérience avec l’acide éthanoïque CH3COOH

¤ recommencer l’expérience précédente en plaçant dans la burette de l’acide éthanoïque :

 

CH3COOH   C = 10-2 mol.L-1

CH3COOH   C = 10-3 mol.L-1

V (mL)

1

2

5

8

12

16

23

1

3

5

8

12

Cfille (mol.L-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- log Cfille

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III ] Résultats

¤ décrire le mode opératoire de la dilution de l’acide chlorhydrique pour obtenir 50 mL à 1,0.10-3 mol.L-1 à partir de la solution à 1,0.10-2 mol.L-1.

¤ faire le schéma du montage de la manipulation.

¤ compléter le tableau de mesures.

 

IV ] Exploitation

1)      Dans le cas de l’acide chlorhydrique, quelle relation existe-t-il entre pH et –log c ? Conclure et écrire l’équation de la réaction.

2)     Cette relation est-elle vérifiée dans le cas de l’acide éthanoïque ? Le pH est-il inférieur ou supérieur à

(–log c) ? Que peut-on en conclure ?

3)      Ecrire l’équation de la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau. Calculer l’avancement maximal xmax pour

V = 2,6 mL de solution à 0,10 mol.L-1.

4)      Calculer le taux d’avancement t = xf / xmax.

5)      Comment varie-t-il avec la dilution ? (faire le même calcul avec la solution à 0,010 mol.L-1)