On dose un volume V B = 20 mL d'une solution d'ammoniac N H 3 (couple N H 4 + / N H 3 , p K a = 9 , 2 ) de concentration inconnue C B , par une solution d'acide chlorhydrique de concentration C A = 0 , 1 mol.L − 1 . La courbe p H = f ( V ) obtenue présente un point d'équivalence pour V E = 16 mL , avec p H E = 5 , 3 . Montage de dosage pH-métrique — dosage ph-métrique d'une base faible par un acide fort Schéma d'un montage de dosage. Une burette graduée, remplie de la solution titrante, est fixée verticalement au-dessus d'un bécher ; son robinet effilé laisse tomber des gouttes dans le bécher, qui contient la solution à doser, figurée en bleu clair. Un agitateur magnétique est placé sous le bécher pour homogénéiser le mélange pendant l'ajout. Une sonde de pH plonge dans le bécher, reliée à un pH-mètre qui affiche la valeur au fur et à mesure de l'ajout. Aucune courbe n'est tracée et l'équivalence n'est pas repérée : les déterminer est le travail demandé. Dosage pH-métrique d'une base faible par un acide fort Ici c'est une base qu'on dose : le pH part haut et descend solution titrante solution à doser agitateur pH-mètre Données V₍B₎ = 20 mL (ammoniac) C₍A₎ = 0,1 mol·L⁻¹ couple NH₄⁺ / NH₃ , pK₍A₎ = 9,2 C₍B₎ : à déterminer Le pH à l'équivalence est inférieur à 7 : l'ion ammonium est un acide. On dose ici une base par un acide : le pH décroît au lieu de croître. 1) Écrire l'équation de la réaction support du dosage et calculer C B . 2) Justifier, sans calcul de

Dosage de l'ammoniac par l'acide chlorhydrique

Difficile

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On dose un volume

V_{B} = 20 mL

d'une solution d'ammoniac

N H_{3}

(couple

N H_{4}^{+} / N H_{3}

p K a = 9, 2

) de concentration inconnue

C_{B}

, par une solution d'acide chlorhydrique de concentration

C_{A} = 0, 1 mol.L^{- 1}

. La courbe

p H = f (V)

obtenue présente un point d'équivalence pour

V_{E} = 16 mL

, avec

p H_{E} = 5, 3

On dose ici une base par un acide : le pH décroît au lieu de croître.

1) Écrire l'équation de la réaction support du dosage et calculer

C_{B}

. 2) Justifier, sans calcul de concentration, pourquoi

p H_{E} < 7

. 3) Calculer le volume à la demi-équivalence

V_{1/2}

et donner la valeur théorique du pH en ce point. 4) On a versé

V = 10 mL

d'acide chlorhydrique. Calculer les quantités de matière de

N H_{3}

restant et de

N H_{4}^{+}

formé, puis en déduire le pH du mélange à l'aide de la relation d'Henderson-Hasselbalch. 5) Parmi le bleu de bromothymol (zone 6,0–7,6) et le rouge de méthyle (zone 4,4–6,2), quel indicateur choisir pour repérer l'équivalence ? Justifier.

إرشادات

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1 الإرشاد 1

Ici c'est une base qu'on dose : le pH part haut et descend. À l'équivalence il ne reste que l'ion ammonium, qui est un acide — d'où un pH inférieur à $7$ sans aucun calcul.

2 الإرشاد 2

Pour la question 4, dresse les quantités de matière restante et formée, puis reporte leur rapport dans $\text{pH} = pK_A + \log\dfrac{[\text{base}]}{[\text{acide}]}$. Le volume total se simplifie.

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Ici c'est une base qu'on dose : le pH part haut et descend. À l'équivalence il ne reste que l'ion ammonium, qui est un acide — d'où un pH inférieur à $7$ sans aucun calcul.

Pour la question 4, dresse les quantités de matière restante et formée, puis reporte leur rapport dans $pH = p K_{A} + lo g \frac{[ base ]}{[ acide ]}$ . Le volume total se simplifie.

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