Transformations totales ou limitées (TP de Chimie)

Résumé du document

Objectifs :

De savoir faire :
- Effectuer une dilution
- Mesurer le pH d'une solution à l'aide d'un pH-mètre.

De connaissances :
- Définir la notion de pH à partir de la concentration en ions oxonium H3O+.
- Etudier la variation du pH d'un acide en fonction de la concentration.
- Savoir déterminer si une réaction entre un acide et de l'eau est totale ou limitée (...)

Extraits

[...] c)Avant l'ajout d'ions éthanoate les espèces chimiques présentes sont d'après la réaction chimique entre l'acide éthanoïque dissous et l'eau: CH3COOH + H2O = CH3COO- + H3O+ l'acide éthanoïque l'eau, l'ion éthanoate et l'ion oxonium. L'ion éthanoate est une base dont voici le couple Acide/base CH3COOH/CH3COO- . Le pH augmente donc la concentration en ion H3O+ diminue. On peut donc écrire l'équation de la réaction suivante : CH3COO- + H3O+ = CH3COOH + H2O. Les 2 réactions qui ont lieu dans les manipulations 3.1 et 2.1 sont des réactions inverses car les produits de la réaction du 2.1 deviennent les réactifs de la réaction du 3.1 . [...]

[...] TP-Chimie : Transformations totales ou limitées Objectifs : De savoir faire : -Effectuer une dilution -Mesurer le pH d'une solution à l'aide d'un pH-mètre. De connaissances : -Définir la notion de pH à partir de la concentration en ions oxonium H3O+. -Etudier la variation du pH d'un acide en fonction de la concentration. -Savoir déterminer si une réaction entre un acide et de l'eau est totale ou limitée. 1-2 Manipulations Protocole expérimental pour effectuer une dilution : Pour préparer la solution S1 qui est 10 fois plus diluée que la solution mère So, on prélève 2mL de la solution mère So que l'on introduit dans une fiole jaugée de 20mL puis on complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. [...]

[...] 2-Transformations totales ou limitées Manipulation Mesure du pH S'0 S'1 S'2 S'3 Exploitation Couple Acide/base CH3COOH/CH3COO- L'eau peut jouer le rôle d'un acide ou d'une base ce qui signifie que l'eau est un ampholyte. Ici, l'eau joue le rôle d'une base : H3O+/H20. Equation de la réaction entre l'acide dissous et l'eau : CH3COOH + H2O = CH3COO- + H3O+ x 0 x xf CH3COOH + CH3COOH n0 n0-x n0-xf H2O H2O en excès en excès en excès = CH3COO- + CH3COO0 x xf H3O+ H3O+ 0 x xf n0-xmax=0 n0 = xmax et n0 = [S'].Vsol xmax = [S'].Vsol xmax (mol) S' .10-3 S' .10-4 S' .10-4 S' .10-5 La quantité de matière d'eau dans la solution est nettement supérieur à xm car on est en solution aqueuse donc l'eau est en excès. [...]

[...] La transformation est donc limitée et τ= xf/ xmax τ So'=2,5 .10-5/2 .10-3 τ So'=1,2 .10-2 Soit τ S1'=6,3 .10-6/2,0 .10-4 τ S1'=3,2 .10-3 soit τ So' τ S2'=4,8 .10-6/1,0 .10-4 τ S3'=2,6 .10-6/4,0 .10-5 τ S2'= 4,8 .10-2 soit τ S3'=6,5 .10-2 soit S1' S2' S3' Plus la solution est diluée, plus le taux d'avancement est élevé. Donc l'acide éthanoïque réagit d'avantage avec l'eau dans le cas d'une solution diluée. Notion de réactions inverses Objectif : Mesurer les variations de pH lors de l'ajout d'ions éthanoate. Manipulation Observations : Lorsque l'on ajoute des ions éthanoate, le pH augmente. Exploitation L'ajout d'éthanoate de sodium influence l'augmentation du pH. [...]

[...] On agite ensuite avec un turbulent de manière à homogénéiser la solution. Pour préparer la solution S3 qui est 50 fois plus diluée que la solution mère So, on prélève 4mL de la solution S1 que l'on introduit dans une fiole jaugée de 20mL puis on complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. On agite ensuite avec un turbulent de manière à homogénéiser la solution. Tableau résultats Mesure du pH S'0 S'1 S'2 S' Exploitation a)Toute espèce susceptible de libérer un proton est un acide. [...]