CHIMIE

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Exercices en relation
avec les travaux pratiques
Dosage d’un mélange d’acides
Les graphes ci-dessous donnent, à 25 °C, l’évolution du
pH et de la conductivité s d’un volume V 0 = 50,0 mL d’un
mélange d’acide chlorhydrique, H 3O + + Cl – , de concentration
C 1 et d’acide acétique CH 3–CO 2H de concentration C 2
lors du dosage de ce mélange par une solution d’hydroxyde
de sodium de concentration C s = 0,50 mol . L –1 .
14
13
pH s
pH = f (VS )
12
11
10
s = f (VS )
9
8
7
6
5
4
E2 3
2
E1 1
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
VS (ml)
9
1 • Rappeler, en la justifiant, l’allure du graphe s = f (V s)
obtenu lors du dosage :
a. d’une solution d’acide chlorhydrique HCl par une solution
concentrée de soude.
b. d’une solution d’acide acétique CH 3CO 2H par une solution
concentrée de soude.
2 • Justifier alors l’allure du graphe s = f (V s) obtenu lors du
dosage du mélange en précisant pour chacune des portions
de droite l’origine de la variation de la conductivité.
3 • Déterminer les concentrations C 1 et C 2.
4 • En utilisant, si nécessaire, un tableau d’avancement, déterminer
la composition de la solution pour :
V s = (V E1 + V E2) / 2. En déduire la constante d’acidité du
couple CH 3–CO 2H / CH 3–CO – 2.
5•Quelles sont les espèces présentes au point E 2 ? Justifier
alors que pH E2 soit supérieur à 7,0.
Données :
Conductivités molaires limites ioniques l 0 à 25 °C en
mS . m 2 . mol –1 :
H 3O + : 35,0 ; HO – : 19,9 ; CH 3 –CO 2 – : 4,1 ; Cl – : 7,6 ;
Na + : 5,0.
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Titrage d’un mélange
avec indicateurs colorés
Une solution aqueuse commerciale d’aniline a une densité
par rapport à l’eau d = 1,18 et contient 24 % en masse d’aniline
C 6H 5–NH 2 .
On souhaite préparer un volume V = 100 mL de solution S
d’aniline de concentration c = 0,100 mol . L –1 .
1 • Quel volume V 1 de solution commerciale faut-il utiliser
pour cela ?
2 • Pour vérifier la concentration de la solution S ainsi préparée,
on en prélève un volume V 2 = 10,0 mL et on ajoute un
excès d’une solution d’acide chlorhydrique. La solution alors
obtenue est titrée par une solution d’hydroxyde de sodium de
concentration c b = 7,5 . 10 –2 mol . L –1 en présence d’hélianthine
et de phénolphtaléine comme indicateurs colorés.
L’hélianthine vire pour un volume de base ajoutée
V b1 = 4,8 mL et la phénolphtaléine pour un volume de base
ajoutée V b2 = 18,3 mL.
a. Pourquoi ne dose-t-on pas directement la solution S par
une solution titrée d’acide chlorhydrique ? SOS
b. Écrire l’équation de la réaction qui se produit lors de l’ajout
de la solution d’acide chlorhydrique au prélèvement.
Calculer sa constante d’équilibre.
c. Pourquoi observe-t-on les deux virages à des volumes
séparés ? Écrire l’équation de chacune des réactions qui se
déroulent entre Vb = 0 et V b = V b1, puis entre V b = V b1 et
V b =V b2. Calculer leur constante d’équilibre.
d. En déduire la concentration de la solution S et conclure.
Données :
pK A(C 6H 5–NH 3 + / C6H 5–NH 2) = 4,7 ;
zone de virage : de l’hélianthine : 3,1 – 4,4 ;
de la phénolphtaléine : 8,2 – 10.
SOS : Tracer l’allure de la courbe du titrage de l’aniline par
une solution d’acide chlorhydrique en utilisant le pK A du
couple C 6H 5–NH 3 + / C6H 5–NH 2 .
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Équilibres acido-basiques
Dosage de l’ammoniac
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Les ammonitrates sont des engrais ; ils sont obtenus par fixation
du nitrate d’ammonium NH 4NO 3 sur un support inerte
et se présentent sous forme de granulats existant à différentes
teneurs de l’ordre de 20 à 34,5 % en élément azote. Pour doser
une engrais commercial, on prépare un litre d’une solution
notée A, contenant 6,35 g d’ammonitrate commercial.
Le dosage des ions ammonium de la solution A par une solution
titrée d’hydroxyde de sodium (solution B) de concen-
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