Comment vérifier la valeur de la concentration de la solution

Comment vérifier la valeur de la concentration de la solution
d'acide chlorhydrique préparée par Martine ? | |
|Thème / Sous-thème (pour l'enseignement spécifique) : COMPRENDRE / Structure et |
|transformation de la matière - réaction chimique par échange de proton- |
|AGIR/ Économiser les ressources et respecter / contrôle de qualité par dosage |
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|Type de ressources : Documents « papier » -résultats expérimentaux |
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|Notions et contenus : |
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|Réaction chimique par échange de proton |
|Le pH : définition, mesure. |
|Théorie de Brönsted : acides faibles, bases faibles ; notion d'équilibre ; couple |
|acide-base ; constante d'acidité Ka. Échelle des pKa dans l'eau, produit ionique |
|de l'eau ; domaines de prédominance |
|Réactions quasi-totales en faveur des produits : |
|acide fort, base forte dans l'eau ; |
|mélange d'un acide fort et d'une base forte dans l'eau. |
|Réaction entre un acide fort et une base forte |
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|Dosages par titrage direct. |
|Réaction support de titrage ; caractère quantitatif. |
|Équivalence dans un titrage ; repérage de l'équivalence par utilisation d'un |
|indicateur de fin de réaction. |
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|Compétences exigibles : |
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|Reconnaître un acide, une base dans la théorie de Brönsted. |
|Identifier l'espèce prédominante d'un couple acide-base connaissant le pH du |
|milieu et le pKa du couple. |
|Calculer le pH d'une solution aqueuse d'acide fort ou de base forte de |
|concentration usuelle. |
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|Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer la concentration d'une espèce|
|chimique par titrage par le suivi d'une grandeur physique et par la visualisation |
|d'un changement de couleur, dans le domaine de la santé, de l'environnement ou du |
|contrôle de la qualité. |
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|Compétences transversales : |
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|S'APPROPRIER |
|Se mobiliser en cohérence avec les consignes données. |
|Adopter une attitude critique et réfléchie vis-à-vis de l'information disponible. |
|Rechercher, extraire et organiser l'information en lien avec une situation. |
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|ANALYSER |
|Proposer et justifier un protocole, identifier les paramètres pertinents |
|Exploiter les informations, observations ou résultats expérimentaux |
|Analyser des résultats de façon critique |
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|RÉALISER |
|Suivre un protocole |
|Respecter les règles de sécurité et les consignes |
|Utiliser le matériel de manière adaptée |
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|COMMUNIQUER |
|Présentation écrite claire et cohérente. |
|Utiliser le vocabulaire scientifique adapté. |
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|Nature de l'activité : DA : réinvestissement des connaissances - mettre en place |
|un protocole de dosage- repérer l'équivalence à l'aide d'un indicateur coloré |
|(critères de choix d'un bon indicateur) |
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|Résumé : séquence en deux temps |
|40 min : S'approprier la situation et réinvestir ces connaissances pour définir |
|l'équivalence et le protocole de dosage |
|1h 20 : Extraire et trier l'information pour dégager les critères de choix d'un |
|indicateur coloré en relation avec la réaction acide base étudiée. Choix de |
|l'indicateur approprié et validation expérimentale |
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|Mots clefs : acide fort-base forte-réaction acide base-équivalence-indicateur |
|coloré-pH-diagramme de prédominance |
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|Académie où a été produite la ressource : http://www.pedagogie.ac-nantes.fr |
Fiche élève :
Comment vérifier la valeur de la concentration de la solution
d'acide chlorhydrique préparée par Martine ? Une solution d'acide chlorhydrique réagit rapidement et quasi totalement
avec une solution d'hydroxyde de sodium selon la réaction :
H3O+(aq) + HO- (aq) ( 2 H2O(l)
On dispose d'une solution d'hydroxyde de sodium de concentration apportée
C1 = 0,10 mol.L-1 et de la solution d'acide chlorhydrique préparée par
Martine de concentration C2= 0,10 mol.L-1.

1. Un mélange particulier ! |Étude de 5 mélanges |Mélange |Mélange n°2|Mélange n°3|Mélange n°4|Mélange n°5|
| |n°1 | | | | |
|V1 mL de solution |V1= 5,0 mL|V1= 9,9 mL |V1= 10,0 mL|V1= 10,2 mL|V1= 11,0 mL|
|d'hydroxyde de sodium | | | | | |
|V2 mL de solution |V2= 10,0 |V2= 10,0 mL|V2= 10,0 mL|V2= 10,0 mL|V2= 10,0 mL|
|d'acide chlorhydrique |mL | | | | |
|pH | |3,3 | | |11,7 |
| | | | | | | . En vous aidant d'un tableau d'avancement, déterminez et justifiez la
valeur du pH dans l'état final, pour chaque situation. . Quelle situation peut permettre d'avoir une relation entre les
quantités de réactif ayant réagi ? Argumenter. . Quel dispositif expérimental et quel protocole suivre pour réaliser le
titrage de l'acide chlorhydrique par une solution d'hydroxyde de
sodium ? . À quelle condition pourra-t-on déterminer la concentration
recherchée ?
|Données : Ke=[ H3O+ ]([ HO-]= 10-14 à 25 °C couples de |
|l'eau : H3O+/H2O et H2O/HO- |
|[pic] Un titrage est une méthode de détermination d'une |[pic]Dispositif : |
|quantité de matière ou d'une concentration inconnue qui | |
|met en jeu une réaction chimique appelée réaction support| |
|du titrage. Cette réaction doit être totale, rapide et | |
|unique. | |
|Un titrage nécessite : | |
|Une solution à titrer qui contient le réactif dont la | |
|concentration est à déterminer, | |
|Une solution titrante qui contient le réactif de | |
|concentration connue. | |
| | | [pic]Synthèse : 2. Quel indicateur pour repérer l'équivalence du titrage à la goutte
près ? Dégager les critères de choix d'un bon indicateur pour repérer
l'équivalence d'un titrage acido-basique. . Vous représenterez le diagramme de prédominance des trois indicateurs
cités en précisant leur zone de virage.
. Vous argumenterez votre choix en vous appuyant sur les résultats
précédents.
. Validez expérimentalement votre choix !
|[pic]Pour un couple HA/A- La constante |[pic]Titrage de 10 mL de solution |
|d'acidité d'un couple acide/base est définie |d'acide chlorhydrique préparée par |
|par l'expression : |Martine par une solution de soude à |
|KA[pic]. |0,1 mol