LES ACIDES, LES BASES ET LE pH

LES ACIDES, LES BASES ET LE pH

LES ACIDES, LES BASES ET LE pH Courbes de titrages acide-base Courbes de titrages acide-base Neutralisation Une neutralisation est le mlange d'un acide fort avec une base forte. Les deux solutions possdent des ions H+ et OH- qui ragissent ensemble et qui forment de l'eau, une solution neutre. La raction gnrale d'une neutralisation est:

H 3O (aq) OH ( aq ) H 2O(l ) Cette raction est l'inverse de l'ionisation de l'eau . Courbes de titrages acide-base Neutralisation

Exemple: Neutralisation de l'acide chlorhydrique par l'hydroxyde de sodium. L'quation de neutralisation est: HCl aq NaOH aq NaCl aq H 2 0 l Les tapes de cette raction sont: HCl( aq ) H (aq) Cl -(aq)

NaOH ( aq ) Na(aq ) OH (aq ) HCl( aq ) NaOH ( aq ) NaCl( aq ) H 2O(l ) Courbes de titrages acide-base Neutralisation Exemple: L'ion H+ se lie l'ion OH- pour former de l'eau H2O(l). Les ions Na+ et Cl- se lient ensemble pour former le NaCl qui est un

sel. Une neutralisation est complte lorsque tous les ions H + de l'acide ragissent avec les ions OH- de la base. Le pH obtenu est neutre (= 7), donc sa concentration en ions H3O+= 1 x 10-7 Il faut se rappeler que l'on a une neutralisation lorsque les produits obtenus suite au mlange d'un acide et d'une base sont un sel et de l'eau. Courbes de titrages acide-base Titrage acide-base

Le titrage (ou dosage) est une mthode qui permet de connatre la concentration d'une substance en solution. C'est une mthode analytique qui utilise une solution de concentration connue (solution tmoin). Souvent on l'utilise pour trouver la concentration d'une substance inconnue. Courbes de titrages acide-base Titrage acide-base Dans une raction de neutralisation, on combine un

acide et une base qui forment un sel et de l'eau. La solution finale est neutre. Pour connatre le moment o la solution devient neutre, on utilise un indicateur acido-basique qui a la proprit de changer de couleur. On peut aussi utiliser un pH-mtre qui nous donnera une mesure exacte du pH un moment prcis. Courbes de titrages acide-base Titrage acide-base

Burette contenant la solution titrante Pince burette Potence Bcher contenant la solution a titre pHmtre Courbes de titrages acide-base On place dans la burette la solution de concentration connue.

On place dans l'erlenmeyer une quantit prdtermine de la solution inconnue. On ajoute ensuite quelques gouttes d'indicateur color dans l'erlenmeyer. En agitant doucement l'erlenmeyer, on laisse couler la solution de la burette dans celui-ci. On observe toute variation de couleur. Courbes de titrages acide-base Une variation de couleur de l'indicateur indique le point

d'quivalence ou point de virage de la raction. ce point, le volume de la solution de la burette (ou volume de titrant) est le volume qui a ragit compltement avec la substance de concentration inconnue ( ou substance titrer). On peut galement utiliser un pH-mtre pour trouver le point de virage (ou point d'quivalence). ce point, le pH devrait tre autour de 7. On note le volume de la burette. Ce volume va nous permettre de trouver par calcul, la concentration de la solution inconnue. Courbes de titrages

acide-base Calcul de la concentration d'une substance inconnue avec des donnes de titrage. Au point dquivalence, lacide et la base prsents ont compltement ragit. On a: n = n A B CAVA = CBVB CA est la concentration de l'acide, VA est le volume de l'acide, CB est la concentration de la base, VB est le volume de la base. Solutions tampons page 531 Solution tampon = solution qui soppose une

variation de pH lorsquon lui ajoute une faible quantit dacide ou de base. Une solution tampon doit contenir un mlange acide faible/base conjugue ou un mlange base faible/acide conjugu. Exemple: Solution dacide actique CH3COOH et dactate de sodium CH3COONa. Solution dammoniac NH3 et de chlorure dammonium NH4Cl.

Solutions tampons Caractristiques pH de la solution: Elle reste inchang quand on lui ajoute une quantit modre dions hydroxydes (OH-) ou hydrognes (H+). Pouvoir tampon: Quantit dacide ou de base qui peut tre ajoute avant quun changement considrable ne surviennent dans le pH. Solutions tampons

Calcul du pH dune solution tampon Lors du calcul du pH dune solution tampon, procd comme dans le cas dun acide faible ou dune base faible. Cependant, ne pas oubli quau dpart dans une solution tampon, deux espces sont initialement prsentes : lacide et sa base conjugue. Indicateur acido-basique Point de virage: valeur de pH o lindicateur change de couleur lors dun titrage. Point dquivalence: point dun titrage o la

quantit (en moles) de substances ajoute est stoechiomtriquement quivalente la quantit (en moles) prsente dans la solution dessai originale ou point o lacide et la base ont compltement ragi. Courbes de titrages acide-base Exemples de courbes de titrages acide-base On peut reprsenter graphiquement un titrage. On utilise des donnes de pH en fonction du volume de solution connue ajoute.

Il faut prendre des mesures de pH intervalles trs serrs ( tous les 1ml ou 2ml) de volume ajout. Courbes de titrages acide-base Exemples de courbes de titrages acide-base Lorsque l'on s'approche du point de virage, on note le pH tous les 0,2 ml ajout. Le point d'quivalence concide avec le point de virage.

Sur le graphique, il correspond au centre de la portion du graphique o on a une variation considrable du pH pour l'addition d'une petite quantit de solution connue (solution talon). Courbes de titrages acide-base Exemples de courbes de titrages acide-base Ces titrages ont lieux pH=7 au point dquivalence. On peut utiliser des indicateurs tels: la phnolphtaline, le rouge de mthyle et le vert de bromocrsol. Ces indicateurs ont un point de virage prs du point dquivalence.

Voir fig. 8.15 page 533 du manuel de Chimie 12 Simulation: http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7e_esp/crm3s5_5.swf Courbes de titrages acidebase (p.536) Exemples de courbes de titrages acide-base Ces titrages ont lieux pH>7 au point dquivalence. CH3CH2COO-(aq) +H2O(l) CH3CH2COOH(aq) + OH-(aq)

On peut utiliser la phnolphtaline, comme indicateur dupage point Voir fig. 8.16 536de virage. https://www.khanacademy.org/science/chemistry/acid-base-equilibrium/titrations/v/ titration-of-a-strong-acid-with-a-strong-base-continued Animation: http://www.chemistry.uoguelph.ca/educmat/chm19104/chemtoons/chemtoons9.htm Courbes de titrages Exemples de courbes de titrages acide-base (p.541) acide-base

Titrage dune base faible par un acide fort. Ces titrages ont lieux pH<7 au point dquivalence. NH4+(aq) +H2O(l) NH3(aq)+ H3O+ (aq) On peut utiliser le rouge de mthyle ou le vert de bromocrsol, comme indicateurs du point de virage. Voir fig. 8.16 page 541 Courbes de titrages acide-base

Pratique-toi Page 535 # 91,92,94,99 Page 539 #101 Page 543 #111 Complte lactivit 8.2 la page 540 de ton manuel.

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