2001 : Dosage d’une amine par un diacide fort

 

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 M(H) = 1 g/mol  M(C) = 12 g/mol  M(N) = 14g/mol

On prépare une solution aqueuse d’une monoamine saturée B en versant une masse m = 5,9 g de cette amine dans de l’eau pure afin d’obtenir un volume V = 2 litres de solution.

On dose ensuite un volume V_{B}=20mL de cette solution (B) à l’aide d ‘une solution (A) d’acide sulfurique (diacide fort) de concentration C_{a}=5,0.10^{-2}mol/L.

Le pH-mètre permet de suivre l’évolution du pH du mélange au cours du dosage.

1. Donner l’allure de la courbe pH=f(V_{A}) avec V_{A} le volume de solution  (A) versé

2. Cette courbe présente deux points remarquables

 le point D de coordonnées V_{D}=5mL et pHD=9,8

 le point équivalent E de coordonnées V_{E}=10mL et pH_{E}=6,0

a. Définir l’équivalence acido-basique. Déterminer la concentration molaire volumique C_{B}  de la solution (B).

b. Déterminer, alors, la formule brute de l’amine B.

3. On note BH^{+} l’acide conjugué de l’amine B. En justifiant brièvement, donner la valeur du pK_{A}

de ce couple acide/base. Expliquer la valeur du pH à l’équivalence pK_{A}

4. On donne le tableau suivant :

Amine NH_{3} (C_{3})_{2}NH (C_{3})_{3}N
pK_{A} 9,2 10,8 9,8
Amine (C_{2}H_{5})_{2}NH (C_{2}H_{5})_{3}N  (C_{3}H_{7})NH_{2}
pK_{A} 11,1 10,6 10,6


 
En déduire la formule semi – développée de l’amine B et son nom.

5. On revient au dosage de la question 1. Calculer les concentrations molaires volumiques

des différentes espèces chimiques présentes dans la solution lorsqu’on se trouve au point D(V_{D}=5mL,pH_{D}=9,8).

Quelles sont les caractéristiques de cette solution ?

6. On donne la zone de virage du bleu de bromothymol (BBT) :

                            
\underbrace{\underrightarrow{0\text{ }jaune\text{ \ }6.2\text{ \ }verte7.6\text{ \ }bleu\text{ \ }14}}
                          

Le BBT aurait-il pu être utilisé lors du dosage pour repérer l'équivalence ? Justifier la réponse.



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