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1999 : Dosage d’un acide fort et d’une base forte

Détails: Catégorie : Exercices du BAC

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On se propose d'étudier le dosage d'une solution d'acide sulfurique de concentration molaire volumique inconnue $\ C_{a}$ et de volume $V_{a}=50cm^{3}$ par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration $C_{b}$ également inconnue. On reléve le $pH$ du mélange pour différentes valeurs du volume $V$ de solution basique versé.

Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau ci -- dessous :

V( $cm^{3}$ )	5	10	15	35	45	50	60
pH	2,04	2,12	2,42	2,67	3,16	4,03	10,77
N( $H_{3}O^{+}$ )

Déduire des résultats précédents la relation : $\left[ H_{3}O^{+}\right] \left( V_{e}+V\right)=C_{b}\left( V_{E}-V\right)$ .

1. Ecrire l'équation bilan de la réaction et exprimer les concentrations molaires volumiques

$\left[ Na^{+}\right]$ , $\left[ SO_{4}^{2-}\right]$ et $\left[ H_{3}O^{+}\right]$ du mélange en fonction de $C_{a}$ , $C_{b}$ , $V$ et $V_{a}$ . On se limitera à la partie du dosage avant l'équivalence.

2. Définir l'équivalence acido -- basique ; exprimer le volume à l'équivalence $V_{E}$ en fonction de $C_{a},$ $C_{b}$ et $V_{a}$ . Déduire des résultats précédents la relation : $\left[ H_{3}O^{+}\right] \left( V_{e}+V\right) =C_{b}\left( V_{E}-V\right)$ .

3. On pose $N$ $\left( H_{3}O^{+}\right) =\left[ H_{3}O^{+}\right] \left(V_{e}+V\right) =10^{-pH}\left( V_{e}+V\right)$

3.1. Compléter le tableau ci -- dessus et tracer la courbe $N(H3O+)=f(V)$

Echelle en ordonnée : $0,041$ mole pour $1cm$ et en abscisse : $5cm^{3}$ pour $2cm$

3.2. Déterminer graphiquement la concentration de la solution d'hydroxyde de sodium utilisée et le volume à l'équivalence $V_{E}$ .

Calculer la concentration molaire volumique $C_{a}$ de la solution d'acide sulfurique

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