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Méthode de suivi d'un titrage

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.

Bonjour à tous, c'est Matisse de Studio. Dans cette vidéo, on va titrer un détartrant. On nous présente l'acide sulfamique, NH2SO3H, qui est un solide blanc à température ambiante, et il est utilisé pour détartrer les cafetières. On verse le contenu d'un sachet de masse 1 g d'acide sulfamique dans une fiole jaugée de volume V' 100 ml, et on complète avec de l'eau ditillée jusqu'au trait de jauge. On dose alors 20 ml de la solution avec de la soude de concentration C', qui est à 0,1 mol par litre. On trace la courbe donnant l'évolution du pH en fonction du volume V de soude versée, et puis on demande de vérifier la pureté de la poudre contenue dans le sachet de détartrant. C'est encore une fois un exercice non guidé, où il n'y a pas rien d'enchaînement de questions, donc c'est à nous de proposer une démarche particulière. Alors, qu'est-ce qu'on nous demande ? On nous demande de vérifier la pureté de la poudre. Tout d'abord, il faut l'identifier à une grandeur qu'on manipule. La pureté de la poudre, en fait, ça correspond à la masse. Dans le sachet, si on est censé avoir un sachet de 1 g d'acide sulfamique, on doit bien vérifier que l'on a titré 1 g d'acide sulfamique vis-à-vis de ce sachet. Donc, qu'est-ce qu'on pose ? On pose des grandeurs arbitrairement. On pose MA, la masse d'acide sulfamique contenue dans le sachet. À ce moment-là, CA, la concentration d'acide sulfamique dans la solution préparée dans la biologie. Donc, à ce moment-là, CA, c'est quoi ? C'est NA divisé par V', donc c'est MA divisé par grand M1 fois V'. OK. Et à partir de là, qu'est-ce qu'on doit déterminer vraiment, nous ? Eh bien, c'est MA. C'est à le comparer avec les 1 g qu'on doit obtenir. On doit déterminer MA, donc, en fait, on détermine CA. Et à partir de là, maintenant qu'on a posé... Vous voyez, l'importance de poser les démarches, c'est que c'est bien plus clair, à la fois dans notre esprit, mais aussi dans l'esprit du correcteur qui nous lit. Maintenant, on sait ce qu'on doit chercher et on applique la méthode en conséquence. Donc, on doit déterminer la concentration de la solution. Tout d'abord, c'est un titrage pH-métrique. Enfin, en tout cas, oui, c'est une courbe du titrage pH-métrique. Donc, la réaction acide-base derrière, c'est NH2SO3H plus HO-, on fait réagir avec l'ion hydroxyle, est égale à NH2SO3- plus H2O. Et là, à ce moment-là, pour faire intervenir CA, eh bien, on sort notre phrase préférée à l'équivalence les réactifs sont introduits dans les proportions stoichiométriques. Ça veut dire que la quantité de matière de l'acide A, c'est égal à la quantité de matière de HO- versé. Donc, à ce moment-là, CA, c'est quoi la quantité de matière dans le bécher ? Eh bien, c'est la concentration de la solution dans le bécher fois le volume de la solution dans le bécher. Or, c'était quoi le volume qu'on a mis dans le bécher ? Or, on a mis quel volume ? Attention, on a mis 20 mL seulement, et non pas les 100 mL de départ. Là, il y a un petit piège. Il faut bien faire attention au volume que l'on titre. Ici, on titre seulement 20 mL de la solution de concentration CA. Donc, c'est CA fois V'', V' étant égal à 20 mL, qui est égal, ici, il n'y a pas de piège, c'est C' fois VE. OK. Et maintenant, il suffit de déterminer VE à partir de la courbe de titrage. On utilise la méthode des tangentes. On le rappelle, utiliser une tangente la plus verticale possible, tracer sa parallèle qui passe par l'autre bout du pic. On met toujours une tangente. Et puis, à ce moment-là, la bissectrice est coupée en deux par la courbe de pH au niveau du volume équivalent, qui est ici de 20,5 mL. Donc, on en déduit. CA, c'est égal à 0,103 mol par litre. Or, d'après la relation qu'on a déterminée dès le début, on n'a plus qu'à isoler MA. C'est un vendeur qui nous intéresse. MA, c'est égal à CA, M1, V'. Et donc, MA est égal à 1 g. On tombe pile poil sur 1 g. Ça nous permet de conclure que le sachet est bien pur. Les 1 g de sachet contiennent exactement 1 g d'acide sulfamique. Bien sûr, le fameux acide sulfamique. Donc, cette démarche est vraiment très classique, à bien retravailler chez soi. Et puis, à partir de là, la démarche s'enclenche, à partir du moment où on a posé la problématique. Merci beaucoup d'avoir suivi cette vidéo, et puis je vous dis à bientôt !

Titrage d'un détartrant pour cafetière

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