Cours de Composition et évolution d'un système en Ligne par les Meilleurs Professeurs - Composition et évolution d'un système

Acide chlorhydrique

Dans cette vidéo de titrage pH métrique de l'acide chlorhydrique, on souhaite vérifier la concentration d'une solution en dosant un volume de 20 millilitres de la solution inconnue avec de la soude Na+ Ho- de concentration Cb=10^-1 mol/L. Le schéma du montage classique présenté comprend un bécher avec un agitateur magnétique, une burette graduée contenant la solution titrante Na+ HO-, et une potence tenant la burette. La réaction acide-base qui se produit dans le bécher est la réaction entre les ions H+ et HO-. Les mesures de pH relevées dans un tableau sont utilisées pour tracer la courbe pH en fonction du volume en utilisant un tableur. La méthode des tangentes est utilisée pour déterminer le volume à l'équivalence, qui vaut 19 millilitres. À l'équivalence, les réactifs sont introduits dans leur proportion stoichiométrique, ce qui signifie que la quantité de réactifs titrés correspond exactement à la quantité de réactifs titrants versée pour réagir complètement. La relation C=CB×V/V est utilisée pour déterminer la concentration de l'acide chlorhydrique, qui est égale à 9,5×10^-2 mol/L. Cette méthode simple et infaillible ouvre la porte à de nombreux exercices en titrage.

Titrage de l'acide éthanoïque

Dans cette vidéo, Mathis de studio explique comment titrer de l'acide éthanoïque. Pour vérifier la concentration de la solution d'acide éthanoïque, on dose un volume donné d'acide éthanoïque avec une solution de soude de concentration connue. Avant de commencer le dosage, on ajoute de l'eau distillée. On utilise un montage de titrage avec une burette graduée contenant la solution de soude et un bécher contenant la solution d'acide éthanoïque. On place une cellule conductimétrique dans le bécher et la connecte à un conductimètre qui mesure la conductivité de la solution. L'équation de la réaction support du titrage est la réaction entre l'acide éthanoïque et la soude pour former du CH3CO- et de l'eau. Pour déterminer le volume à l'équivalence, il faut analyser la courbe conductimétrique. On utilise un bilan d'espèces chargées pour comprendre l'évolution de la concentration avant et après l'équivalence. Avant l'équivalence, la concentration en H+ est nulle, mais la concentration en CH3CO- augmente. Après l'équivalence, la concentration en CH3CO- reste constante, mais la concentration en H+ augmente. La conductivité augmentera rapidement à l'équivalence. Le volume équivalent est de 8,5 mL. Pour déterminer la concentration en acide éthanoïque, on utilise la relation à l'équivalence selon laquelle les réactifs sont introduits dans leur proportion stoichiometrique. Il est donné que CA*VA = C*VE, donc CA = C*VE/VA. La concentration en acide éthanoïque est de 8,5*10-2 mol/L. Il est important de comprendre comment faire un bilan d'espèces chargées et de tracer les deux périodes de la courbe conductimétrique pour déterminer l'équivalence. C'est une autre approche de titrage qui utilise un suivi conductimétrique.

Lutte contre le varroa

L'acide formique HCOH est utile pour lutter contre le varroa, un acarien destructeur de colonies d'abeilles. Il est sécrété par des fourmis et certaines plantes. Pour préparer un traitement à l'acide formique à 60%, il faut diluer une solution à 80%. Pour ce faire, l'apiculteur doit verser 18 litres de la solution à 80% dans un bidon, compléter avec 6 litres d'eau, pour obtenir une concentration à 60%. Avec 24 litres de traitement ainsi préparé, il pourra traiter ses 150 colonies avec les quatre traitements successifs de 40ml nécessaires à chaque colonie. L'exercice est un cas typique où une analyse minutieuse du problème est nécessaire pour proposer une stratégie efficace.

Titrage des ions chlorure

Bonjour à tous, dans cette vidéo, nous allons parler du titrage de l'eau de mer pour déterminer sa concentration en ion chlorure. Pour cela, nous utilisons une solution de nitrate d'argent Ag+, NO3- de concentration C2=10^-1 mol/L que nous ajoutons à un volume de 10 mL d'eau de mer diluée 10 fois. La réaction support du dosage est une réaction de précipitation qui forme du chlorure d'argent AgCl. Avant de commencer le dosage, nous ajoutons 200 mL d'eau. La première question consiste à schématiser le montage. Nous avons une cellule conductimétrique reliée à un conductimètre. Dans la burette graduée, nous avons la solution titrante de Ag+, NO3- de concentration C2. Dans le bécher, nous avons la solution titrée d'ions Na+, Cl- de concentration C1, avec l'ajout de 200 mL d'eau. La deuxième question demande d'écrire l'équation de la réaction support du dosage, qui est Ag+(aq) + Cl-(aq) donnant AgCl(s). Le volume à l'équivalence est donné par CvE=15,2 mL. A partir de cela, nous pouvons déduire la concentration en ion chlorure de l'eau de mer. En équilibrant les quantités de matière, nous avons que la quantité de matière d'Ag+ introduite est égale à la quantité de matière de Cl- initialement présente dans le bécher. La quantité de matière de Cl- dans le bécher est donnée par C1V, où V est le volume de l'eau de mer diluée (10 mL). Donc, C1V = C2VE, où VE est le volume versé jusqu'à l'équivalence. Finalement, en effectuant l'application numérique, nous obtenons que C1=1,5*10^-1 mol/L. Mais il faut noter que l'énoncé indique que l'eau de mer a été diluée 10 fois. Donc, la concentration en ion chlorure de l'eau de mer est de 1,5 mol/L. Merci d'avoir suivi cette vidéo et à bientôt !

Comparaison de résultats

Matisse de Studio compare les résultats de mesure d'un titrage pour déterminer la concentration de l'ammoniaque dans une solution. Le titrage est réalisé en dosant un volume de 5 millilitres d'ammoniaque de concentration C1 inconnue avec de l'acide chlorhydrique de concentration C2. Les volumes équivalents obtenus par les élèves sont regroupés dans un tableau. Le schéma du montage montre la solution titrante dans une burette graduée et la solution titrée dans un bécher. L'équation de la réaction support du dosage est NH3 + H3O+ → NH4+ + H2O. La série de mesures est représentée sous forme d'un histogramme dans un tableur. Chaque bâtonnet représente une valeur mesurée et son occurrence. L'incertitude type sur le volume à l'équivalence est évaluée par une approche statistique. Elle est calculée à partir de l'écart type de la série statistique et de la taille de l'échantillon. L'incertitude élargie correspond à 2 fois l'incertitude type, à 95% de confiance. La valeur de la concentration en ammoniaque de la solution est exprimée avec son incertitude en utilisant l'équation de titrage. La quantité de matière de NH3 est égale à la quantité de HO- versée, ce qui permet de calculer la concentration C1.

Dosage des ions dans une eau de brassage

Dans cette vidéo, Mathis de Studio étudie l'exercice de contrôle qualité visant à déterminer si une eau de brassage convient pour la fabrication d'une bière brune. Pour ce faire, un titrage conductimétrique est utilisé pour déterminer la concentration en ions Cl- de l'eau considérée. En analysant la courbe conductimétrique, on peut déterminer le volume équivalent et la concentration en mol par litre. En convertissant la concentration en mg par litre, on découvre que la concentration de l'eau de brassage n'est pas suffisante pour fabriquer de la bière brune conformément à la réglementation.

Conservation des foins

Dans cette vidéo, un agriculteur demande de l'aide pour conserver ses foins. Pour éviter les moisissures, il utilise un traitement à base d'acide propionique. Cet acide bloque le développement des bactéries, levures et moisissures, permettant de conserver les foins au sec. La fiche technique du produit indique qu'il contient 73% d'acide propionique, 2% d'eau et 21% de propionate d'ammonium. La densité du bidon est de 0,99. La problématique consiste à calculer la concentration en acide propionique de la solution utilisée pour le séchage des foins. Cela se fait en divisant la quantité de matière d'acide par le volume de la solution. En utilisant les informations fournies, on trouve que la masse d'acide dans le bidon est de 14,6 kg, ce qui correspond à 1,97x10^2 mol d'acide. Pour déterminer le volume de la solution, on utilise la densité qui est de 990 kg/m^3. En isolant le volume, on trouve qu'il est de 20,2 litres. Ainsi, la concentration en acide propionique de la solution utilisée est de 9,75 mol/l. Il est important de bien comprendre la question posée avant de commencer les calculs.

Titrage d'un détartrant pour cafetière

Dans cette vidéo, on nous présente l'acide sulfamique, un détartrant utilisé pour les cafetières. On prépare une solution en versant 1 g d'acide sulfamique dans une fiole jaugée de 100 ml et en complétant avec de l'eau distillée. On dose ensuite 20 ml de cette solution avec de la soude de concentration 0,1 mol/l. On trace ensuite la courbe pH-volume de la soude versée pour déterminer la pureté de la poudre contenue dans le sachet de détartrant. Pour cela, on pose des grandeurs arbitraires : MA (masse d'acide sulfamique dans le sachet) et CA (concentration d'acide sulfamique dans la solution). On utilise la réaction acide-base entre l'acide sulfamique et l'ion hydroxyle pour déterminer CA en utilisant la quantité de matière de l'acide A égale à la quantité de matière de HO-. On fait attention au volume que l'on titre (20 ml) et on utilise la méthode des tangentes pour déterminer VE (volume équivalent). On en déduit que CA est égal à 0,103 mol/l. En utilisant cette relation, on peut isoler MA (masse d'acide sulfamique) et on obtient 1 g, ce qui nous permet de conclure que le sachet est bien pur.

Acide citrique

Dans cette vidéo, Matisse de Studio explique comment déterminer la concentration en acide citrique dans un citron. Il commence par présenter la formule 3D de l'acide citrique et nous demande d'établir sa formule semi-développée et sa formule brute. En utilisant la représentation 3D, on identifie les fonctions acide carboxylique et hydroxyle de l'acide citrique. La formule brute est alors déduite en comptant les atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, ce qui donne C6H8O7. Ensuite, Matisse explique les différentes méthodes de titrage adaptées pour titrer cet acide citrique. Il mentionne le titrage ph-métrique, qui est approprié pour un acide, et le titrage conductimétrique, qui peut être utilisé pour une espèce chargée comme la base conjuguée de l'acide citrique. Il explique que le titrage colorimétrique n'est pas envisagé, car aucune information sur la couleur du réactif n'a été donnée. Par la suite, Matisse prépare une solution diluée de jus de citron en prélevant 10 ml de jus et en le complétant avec de l'eau distillée jusqu'à 100 ml. Il dose ensuite un volume de cette solution diluée avec de la soude de concentration C2 de 0,1 mol/L. À chaque ajout de la solution titrante, il relève le pH. Il explique également comment écrire l'équation de la réaction support du dosage, en notant que trois protons peuvent être enlevés de l'acide citrique. En utilisant un programme informatique, Matisse trace la courbe du pH en fonction du volume de solution titrante versée et sa dérivée par rapport au volume. Il détermine le volume équivalent en repérant le pic de la dérivée qui correspond à un saut important de pH. La valeur du volume équivalent est de 13,4 mL. Enfin, Matisse utilise la formule de la relation entre les quantités de matière pour déduire la concentration en quantité de matière d'acide citrique dans le jus de citron. Il considère les coefficients stoichiométriques dans cette équation et obtient une concentration de 4,5 x 10-2 mol/L. Après avoir pris en compte la dilution préalablement effectuée, la concentration en acide citrique du jus de citron est de 0,45 mol/L. En résumé, cette vidéo explique comment déterminer la concentration en acide citrique dans un citron en utilisant différentes méthodes de titrage. Elle aborde également la nomenclature et l'utilisation des coefficients stoichiométriques.

Pureté d'un bijou en or

Dans ce cours, nous parlons de l'or égal ou l'or royal, qui est utilisé par les bijoutiers pour tester la pureté des bijoux en or. Pour cela, un bijoutier utilise de l'acide 18 carats et une pierre de touche. Il gratte le bijou sur la pierre, puis dépose une goutte d'acide sur le dépôt jaunâtre. Si le dépôt reste intact, cela signifie que le bijou est en or 18 carats. S'il disparaît, le bijou est plaqué or, et s'il rougit, le bijou est d'un or moins pur, comme le 14 carats. Ensuite, nous parlons de la composition d'un flacon de 20 mL d'acide 18 carats. Le flacon contient 15 mL d'acide chlorhydrique et 5 mL d'acide nitrique à 60%. Nous utilisons la densité de chaque solution pour déterminer la masse d'acide nitrique et d'acide chlorhydrique dans le flacon. Finalement, nous trouvons une masse d'acide chlorhydrique de 7,12 g et une masse d'acide nitrique de 4,11 g. Enfin, nous déterminons la concentration en ion oxonium de cette solution. Les acides chlorhydrique et nitrique sont totalement dissociés dans l'eau, nous les écrivons donc comme H3O+ et Cl-. En utilisant la quantité de matière des acides, nous trouvons que la solution contient 0,2 mol d'ion oxonium provenant de l'acide chlorhydrique et 0,065 mol d'ion oxonium provenant de l'acide nitrique. En faisant la somme, nous obtenons une concentration de 0,265 mol d'ion oxonium dans la solution globale, ce qui correspond à une concentration de 13,3 mol par litre. En conclusion, ce cours explique comment tester la pureté d'un bijou en or à l'aide d'acide 18 carats et d'une pierre de touche. Il donne également des informations sur la composition d'un flacon d'acide 18 carats et la concentration en ion oxonium de cette solution.

Révisions Physique Lycée