Calcul du pH en fonction de la concentration C de l'acide ou de la base et de leur pKa dans le cas d'acides et de bases faibles. acide fort / base forte (Ca= Cb; Va= 10 mL) Vb(mL) 0 5 10 15 20 pH 0 2 4 6 8 10 12 14 Ca = 10 -1M Ca = 10 -2M Ca = 10 -3M Ca = 10 -4M pH = pHéquiv= 7 Vb= Vb équiv On a .D’autre part, à température donnée. La couleur prise par l'indicateur coloré sera celle de sa forme acide. Un acide fort a un pK a égal à 0 : à concentration égale, un acide faible est d'autant plus fort que le pK a du couple est proche de 0. La solution ne contient alors que l'acide AH et H 2 O . Dans le becher où s'effectue le dosage, on ajoute quelques gouttes d'indicateur coloré. Ton acide n'étant pas un acide fort, il va donné naissance à NaBrO tu l'as vue toi même, donc le pH à l'équivalence sera celui de ta base forte! Exercice I Question à choix multiples (QCM) 1-La zone de virage de l’hélianthine est 3,1-4,4.Cet indicateur coloré est adapté au : a) Dosage d’un acide faible par une base forte ; b) Dosage d’une base faible par un acide fort ; c) Dosage d’un acide fort par une base forte. Choix possible: Phénolphtaléïne (zone de virage 8,2 -10) Choix de l'indicateur dans le cas d'un dosage d'une base faible par un acide fort III°) pH à l'équivalence : Il faut envisager trois situations. la solution est une solution tampon à la demi équivalence . Dosage acido-basique. Mots-clés : dosage, pH-métrie, acide faible, base forte, neutralisation, concentration. Superposons sur la courbe de dosage la zone de virage d'un indicateur coloré , par exemple le bleu de bromothymol (appelé aussi BBT)dont la zone de virage est comprise entre un pH de 6 et un pH de 7,6: Ici la zone de virage du BBT est comprise dans le saut de pH : l'équivalence sera donc repérée correctement quand on verra la couleur dans le becher qui passera du jaune au bleu. Ces formules sont valables pour les concentrations supérieures à 10-7 mol/L, Pour un acide faible : Mais lors du titrage d'un acide faible par une base forte, le pH à l'équivalence … Par contre, après l'équivalence, la solution dans le becher est basique, la couleur dans le becher sera celle correspondant à la forme basique de l'indicateur coloré. acide faible base forte le pH à la demi équivalence reste ègal au pHa du couple acide base la solution est une solution tampon à la demi équivalence le pH à l'équivalence reste différent de 7, … Pour que l'indicateur coloré permette de repérer correctement l'équivalence, il faut que le changement de couleur de l'indicateur se produise exactement à l'équivalence. Cela évitera de mesurer le pH tout au long du dosage. pH à l'équivalence Acide faible de concentration c par base forte RCOOH, HXO, NH 4 + HO −, NH 2 + alcoolate… = + + ⁡ Base faible de concentration c par acide fort HX, HXO 4, … On remarque sur la courbe de dosage que le pH à la demi-équivalence est égal à 4,75, c’ est à dire à la valeur du pK a du couple CH 3 CO 2 H / CH 3 CO 2-. Réaction prépondérante : pH à l’équivalence: pH car à l’équivalence l’espèceprédominante est Gamma: A la demi-équivalence pH = pKa A la demi-équivalence, la courbe présente un point d’inflexion. pH d'une solution des sels d'acides et bases faibles Pour les solutions de sels d'aide faible et base faible, le pH est donné par la relation (exemple d'une solution préparée à partir de CH 3 COONH 4): pH = 1/2 (pKa1 + pKa2) Le chapitre Dosage d'un acide faible comporte 3 pages de cours ou d'exercices corrigés. Oui, le titrage d'un acide fort par une base forte nous amène à un pH neutre de 7. L'indicateur coloré devra avoir sa zone de virage à un pH supérieure à 7. pKa + 1/2log C En général la phénolphtaleine convient (zone de virage entre 8 et 10). Ce n'est plus le cas si l'un des réactifs est faible … Ecrire l’ equation de conservation de la mati ere du groupe En. La réaction étant totale, à l'équivalence les espèces AH aq et HO-aq ont totalement disparu. S'il s'agit uniquement de repérer VBE, on peut utiliser un indicateur coloré acido-basique convenablement choisi. Titrage Base forte par Acide fort Graphe commençant avec des valeurs de pH aux environs de 14, 13 et finissant vers un pH de 1 ou 2. n (H 3 O +) est la quantité d'acide chlorhydrique mise dans le becher de dosage, c'est à dire n (H 3 O +) = C A.V A. dosage d'un acide faible (pKa=5, ca=0.01 mol.L -1) par une base forte (cb=0.1 mol.L -1) x = n base versé/ n acide initial 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 2.0 pH proportion de HA et A - x=0.5 pH=pKa A- pKa - 1/2log C, Pour une base faible : L’expérience montre que, lorsqu’on verse une base forte dans un acide fort, il se produit une brusque variation de pH au voisinage du point d’équivalence. V.3. • Dans le cas du dosage d’un acide faible, ou d’une base faible, on peut lire : pKa à la ½ équivalence (V E/2) • La connaissance de pH E permet de choisir l’indicateur coloré adapté au dosage. Q9)Etablir (en utilisant la définition de l'équivalence) qu'à l'équivalence , nous pouvons écrire : C A V A = C b ... (sans pH-mètre) de déterminer V b,e. * Titrage d'une solution d'acide faible AH par une solution de base forte représentée par l'ion HO-aq. La phénolphtaléine est habituellement choisie pour ces titrages car son changement de couleur est très marqué : elle vire de l'incolore en milieu acide au rouge en milieu basique ; sa zone de virage se situe entre pH 8 et 10. Ces formules sont valables pour les concentrations comprises entre 1mol/L et 10-6 mol/L. Reporter ces résultats sur la courbe de dosage d'un acide fort par une base forte et comparer l'allure des courbes. L'utilisation du pH-mètre permet de suivre de manière précise l'évolution du pH lorsqu'on mélange une solution acide avec une solution basique . Exercice I Exercice sur la réaction acide-base : application aux dosages. E E V versé pKa Utilisation d'un indicateur coloré acido-basique, Influence de la concentration sur l'allure de la courbe de dosage (page suivante), Par la méthode des tangentes (page Précédente). On a toujours (pH) E = 7, à l'équivalence, lorsqu'on dose un monoacide fort par une monobase forte. La réaction étant totale, à l'équivalence les espèces A-et H 3 O + ont totalement disparu. 1. Un acide fort AH sera totalement dissocié dans l'eau en ions A. acide faible base forte. Il y a équivalence lorsque les réactifs sont mélangés dans les proportions stoechiométriques de la réaction de dosage. Dosage d'un acide faible par une base forte; Dosage d'une base faible par un acide fort; Equivalence. Ici, on dose un acide faible par une base forte : (1) CH 3 COOH + OH - CH 3 COO - + H 2 O Le pH à l’équivalence est donc légèrement basique (l'ion CH 3 COO – formé est une base faible). pH = 7 + 1/2 1. B- Dosage 1- d’un acide fort par une base forte l’équation de la réaction du dosage : H 3. o + + OH -+ P H. 3. o + 2H. pH = 1/2 2. pH = - log C, Pour une base forte: La définition d’un acide et d’une base ressemble beaucoup à celle d’un oxydant et d’un réducteur, si ce n’est que ces derniers s’échangent des électrons et non des protons comme c’est le cas pour un acide et une base. En peut déterminer graphiquement le point E d’équivalence. Type d’activité Cette expérience permet aux élèves de faire un dosage pH-métrique entre un acide faible et une base forte, la même méthode pouvant être utilisée pour tous les dosages du même type. Exercice n°3 : Le dosage par volumétrie de 10 cm 3 (V B ) d'une solution aqueuse de base alkylamine R-NH 2 , de concentration C B inconnue, par une solution aqueuse HCl (C A ) de pH égal à 2,3 conduit à une courbe expérimentale de neutralisation On te donne la K a de ton acide hypobromeux, tu peux en tirer une pK a et même faire un tour du coté de ce genre de formule pH = 0.5log(K a - C ini). Pour les solutions de sels d'aide faible et base faible, le pH est donné par la relation (exemple d'une solution préparée à partir de CH3COONH4). Lors du titrage d'un acide fort par une base forte, le choix est assez large puisque le saut de pH est fort important (de pH = 4 à pH = 10 environ) (Fig.1). Cela évitera de mesurer le pH tout au long du dosage. La précision du dosage est d’autant plus grande que les solutions sont plus concentrées puisque le saut de pH à l’équivalence est plus important (figure ci-contre). L'équation de la réaction est: AH aq + HO-aq ® A-aq + H 2 O. Les bases − A1 et − A 2 sont faibles. Le pH d'équivalence est aux alentours de 7. On veillera à rapprocher les mesures près de l’équivalence pour mieux cerner le saut de pH. 2 à l’équivalence : pH = 7 (solution neutre) o. pH < 7. 3- Acide fort / base faible (BH+/B). pH =14 +logCb 3°) Solution d’acide faible de concentration molaire C1 pH ≠−logC1 4°) Solution de base faible de concentration molaire C2 pH ≠14 +logC2 Les acides A1H et A 2H sont faibles. Le pH dans le becher avant l'équivalence est acide, inférieur à 7. On appelle cette quantité le produit ionique de l’eau, et on le note . 5) PARTIE EXPERIMENTALE : Dosage d’une base faible par un acide fort Protocole : On souhaite doser 10 mL d’une solution d’ammoniaque NH 3 A chaque acide est associé une base (et donc à chaque base est associé un acide). TD: Dosage d’une dibase par un acide fort 1 Position du probl eme L’ ethyl enediamine de formule H 2N{CH 2{CH 2{NH 2 est une dibase not ee En de pK A: 7,0 et 10,0. La courbe qui donne pH = f(v B Au cours du dosage pH augmente.). Introduction; La réaction de dosage; Equivalence; Demi-équivalence; Suivi du dosage par pH-métrie; Dosage d'une base faible par un acide fort Cliquez sur les liens ci-dessous pour accéder aux fiches de cours : Prévision d'une réaction acide faible / base forte; Evolution du pH au cours du dosage; Comparaison des dosages d'un acide faible et d'un acide fort b)Dosage - utilisation des indicateurs colorés pour apprécier l'équivalence. 2- Acide faible (AH/A-) / base forte. Ces formules ont été établies en effectuant les approximations usuelles (solutions suffisament concentrées pour ne pas tenir compte de l'autoprotolyse de l'eau, concentrations à la place des activités...), Pour un acide fort : A l’équivalence (pH) E = 7 car les ions H 3 O + et OH -, introduits en quantité égale, réagissent mole à mole pour donner de l’eau. Estimation du pH: soit c (en mol/L) la concentration d’une base forte dissoute dans l’eau. Dans le becher où s'effectue le dosage, on ajoute quelques gouttes d'indicateur coloré. pH = 14 + log C E, pH E . Introduction; Dosage d'un acide fort par une base forte. Le pH à l’équivalence vaut 8,4, la solution est basique. Une base forte a un pK a égal à 14 ( à 25°C) : à concentration égale, une base faible est d'autant plus forte que le pK a du couple est proche de 14. Dosage d'une solution d'acide fort (ou base forte) par une solution de base forte (ou acide fort) L'équation de la … Lorsqu’on fait agir une base forte sur un acide fort, le pH, à l’équivalence, vaut 7, valeur qui se trouve dans la zone de virage du bleu de bromothymol. On donne le pK a de 4 couples acide base : Déterminer l’équivalence sur le graphe pH = f(V) Conclure sur la concentration de l’acide étudié. La neutralisation forme un sel de base faible A l'équivalence, le pH est donc basique. Dosage d’un acide faible par une base forte. Le saut de pH est moins important que pour le dosage acide fort / base forte. À 25 °C, soit environ 300 K, on retiendra que . L’acide A1H est plus fort que l’acide A 2H ; la base − A 2 est plus forte que la base … On choisit un indicateur coloré dont la zone de virage comprend le pH à l’équivalence. Indicateurs colorés acido-basiques; Dosage acido-basique. Définition . Introduction; Dosage d'un acide fort par une base forte; Dosage d'une base forte par un acide fort; Dosage d'un acide faible par une base forte. La courbe de dosage présente un saut de pH moins prononcé que dans le cas du dosage d’un acide fort par une base forte. On note V B le volume de solution de soude versé , VBE le volume de solution de soude versé à l'équivalence. Le pH dans le becher avant l'équivalence est acide, inférieur à 7. Si on dissout n moles d’une base forte dans l’eau, il y aura production de n moles d’. S'il s'agit uniquement de repérer VBE, on peut utiliser un indicateur coloré acido-basique convenablement choisi. le pH à la demi équivalence reste ègal au pHa du couple acide base. Résultat important : Lors du dosage d’ un acide faible par une base forte le pH à l’ équivalence est toujours supérieur à … Dosage d'une base faible par un acide fort; Equivalence.