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Chimie

Méthode de suivi d'un titrage

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.

Bonjour à tous, c'est Mathis de studio. Dans cette vidéo, on va titrer de l'acide éthanoïque. Alors on souhaite vérifier la concentration CA d'une solution d'acide éthanoïque CH3ACOH. On n'a pas besoin de nous le donner, on le sait déjà. Pour cela, on dose un volume VA de 10 millilitres d'acide éthanoïque par de la soude de concentration donnée, donc C, qui est égale à 10 moins 1 mol par litre. On ajoute, avant de commencer le dosage, 150 millilitres d'eau distillée. Première question, très classique, faire le schéma du montage qui permet de réaliser ce titrage avec suivi conductimétrique cette fois. Alors qu'est ce qu'on peut proposer comme montage expérimental ? Et bien c'est le montage classique de titrage avec la burette gratuée, en son sein la solution qui est titrante, donc la solution de soude qui contient du H au moins à la concentration C, et puis en dessous le bécher avec son support révolteur qui contient la solution titrée donc de CH3COH de concentration CA. On n'oublie pas la cellule conductimétrique qui est plongée dedans, c'est une seule cellule pour la suivi conductimétrique, et puis elle est reliée au conductimètre, juste ici, qui nous affiche la valeur de la conductivité de la solution. Ok, maintenant écrire l'équation de la réaction support du titrage. Donc si on regarde, on fait réagir un acide éthanoïque, c'est un acide, avec de la soude, la soude c'est NaOH, donc en particulier OH moins, qui est une très bonne base, la base conjuguée de H3O+, donc elle va venir en fait déprotoner l'acide éthanoïque. Donc on fait simplement une réaction acide-base, on déprotone l'acide éthanoïque pour nous donner CH3CO au moins, et puis bien sûr on a formé de l'eau en arrachant ce proton. Voilà la réaction à proposer. Troisième question, déterminer le volume à l'équivalence à partir de la courbe ci-dessous. Alors déjà, cette courbe, comment est-ce qu'on l'analyse ? Si c'est la première fois qu'on rencontre une courbe d'analyse conductimétrique, on peut se demander comment déterminer un volume qui a l'or ? Je savais pour le pH, c'est le saut de pH, mais là à quoi ça correspond ? En fait pour ça, et pour n'importe quel exercice de conductimétrie, il est vital et très très important de savoir faire un bilan d'espèces chargées. Et ça, c'est une notion qui est vraiment simple, donc facile à appréhender, qui nous informe beaucoup beaucoup de choses et qui est très claire, donc ça a le mérite de l'exposer. Il s'agit d'un tableau qui va recenser quelle espèce chargée va augmenter ou diminuer, enfin sa concentration va augmenter ou diminuer, avant ou après l'équivalence. Alors là justement le raisonnement est très très important puisque c'est pas si intuitif que ça au final de raisonner là-dessus, bien que ce soit des choses un peu simples à visualiser. Donc attention, je vais vous détailler le raisonnement. Donc tout d'abord, c'est quoi les espèces chargées qu'on considère dans cette réaction ici, même s'il faut considérer l'ensemble des ions qui arrivent. Donc on a ici H au moins et CH3CO au moins. Ici je mets la conductivité globale, donc la conductivité bien sûr va dépendre de l'évolution, de la concentration de CH3CO au moins et de la concentration de H au moins. Alors et avant l'équivalence, qu'est-ce qui se passe ? Bien si on regarde, il est très important maintenant de raisonner dans le bécher. Si on regarde dans le bécher, vu que c'est là qu'est la sonde, et bien on va verser du H au moins, mais ce H au moins va directement réagir suivant la réaction qu'on a vu ça. Il va directement se transformer en CH3CO au moins. Donc en fait la concentration de H au moins, elle est nulle, puisque à chaque fois que l'on verse du H au moins avant l'équivalence, donc tant qu'il reste du CH3COH, il est transformé. Donc la concentration, il n'y a pas de H au moins en fait avant l'équivalence. Par contre, CH3CO au moins, il est formé. Donc sa concentration bien sûr augmente. Au final, sigma augmente, d'autant plus qu'on verse en même temps de la solution titrante, et bien du Na+. Vu que c'est une solution de soude, donc c'est NaOH, on verse du Na+, donc c'est encore un ion, la conductivité augmente. Ok, maintenant après l'équivalence, qu'est-ce qui se passe ? Bien là, après l'équivalence, il n'y a plus de CH3COH par définition d'équivalence. La réaction s'est amenée, vu qu'il n'y avait plus d'espèces à titrer dans la solution titrée. Donc maintenant, qu'est-ce qu'on fait en fait ? On ne fait que verser du H au moins et du Na+, dans le Bécher. C'est-à-dire que CH3CO au moins, il n'y en a plus à se former, donc sa concentration reste à peu près constante. Par contre, H au moins, sa concentration, elle augmente, et puis Na+, aussi. Donc finalement, sigma, il augmente, et d'ailleurs beaucoup plus, puisque la conductivité molérionique de H au moins est supérieure à celle de CH3CO au moins. Donc déjà, ça nous permet de cerner. En fait, ça correspond à quoi, l'équivalence ? Ça correspond au moment où on passe d'une augmentation plutôt faible, moyenne, de la conductivité, à une augmentation très forte. Est-ce que ça se remarque sur le graphique ? Bien oui, on peut en fait distinguer deux moments particuliers, deux périodes. Une période où la conductivité augmente plutôt lentement, au début, et puis après, elle augmente grandement. Donc au final, le moment qui sépare les deux, c'est le volume équivalent. Donc le volume équivalent est Ve, qui est égal à 8,5 mL. Voilà pourquoi et comment est-ce qu'on détermine un volume à l'équivalence à l'aide de cette méthode. Et finalement, quatrième question, déterminer la concentration en acide éthanolique, c'est tout le but d'un titrage. Donc qu'est-ce qu'on a comme relation à l'équivalence ? On n'oublie pas notre phrase magique, notre phrase préférée de physique chimie. A l'équivalence, les réactifs sont introduits dans leur proportion stoichiométrique. Donc si on reprend ici l'équation, CH3COH, donc NCH3COH, là d'ailleurs j'ai fait une erreur, c'est NCH3COH divisé par 1, le coefficient stoichiométrique, qui est égal à NHO-, du coup versé, divisé par 1 aussi. Finalement, si on exprime avec les différents volumes et les différentes concentrations, CA fois VA, le volume initial contenant CH3COH, est égal à C, la concentration de la solution titrante, fois le volume équivalent, vu que CA correspond à ce qui a été versé, jusqu'à l'équivalence. Finalement, CA, c'est C fois VE, divisé par VA. Conclusion, C est égal à 8,5 10-2 mol par litre. Voilà, c'est une autre approche d'un titrage, via un suivi conductimétrique, c'est très important de savoir faire ce bilan d'espèces chargées, je vous conseille même de rajouter encore une colonne pour Lyon-NA+, qui ici, voilà, fait augmenter, mais il peut y avoir des litiges lors de la considération de sigma, et puis après, il faut tracer ces deux périodes, et on sait pourquoi l'équivalence intervient au moment de changement de pente entre les deux. Voilà, merci beaucoup d'avoir suivi cette vidéo, et puis je vous dis à bientôt !

Titrage de l'acide éthanoïque

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