L’objectif de cette séance est de déterminer la concentration en acide éthanoïque d’un vinaigre à 5°.
Le vinaigre
Un vinaigre est une solution aqueuse diluée essentiellement constituée d’acide éthanoïque dont le $\text{pKa}$ est de 4,8. Le degré d’acidité d’un vinaigre est la masse d’acide éthanoïque pur contenue dans $\pu{100 g}$ de vinaigre.
- La masse volumique du vinaigre est $\rho = \pu{1,00 g.mL-1}$.
- La masse molaire de l’acide éthanoïque est $M = \pu{60,0 g.mol-1}$.
- Remarque
- Lors du titrage d’un vinaigre par une base forte, le pH à l’équivalence est entre 8 et 9.
Suivi pH_métrique
Lors d’un suivi pH-métrique on mesure le pH de la solution après différents ajouts de titrant. Les volumes de titrant à verser doivent être évalués après un titrage colorimétrique et resserrés le plus possible autour de l’équivalence. Après le saut de pH, il faut poursuivre l’ajout de titrant pendant au moins $\pu{5 mL}$.
Il est souvent nécessaire d’ajouter de l’eau dans la solution contenant le titré afin de pouvoir bien immerger la sonde du pH mètre.
Indicateur coloré
- Un indicateur coloré est une entité chimique dont les formes acide et basique colorent différemment les solutions.
- Un indicateur coloré s’ajoute en petite quantité : entre 1 et 3 gouttes dans le réactif titré.
- Un indicateur coloré est choisi de telle sorte que sa zone de virage contienne la valeur du pH à l’équivalence.
Quelques indicateurs colorés :
- Hélianthine : Rouge – 3,1 – Orange – 4,4 – Jaune
- B.B.T. : Jaune – 6,0 – Vert – 7,6 – Bleu
- Phénolphtaléine : Incolore – 8,2 – Rose pâle – 10 – Rose fuchsia
Matériel à disposition
- Vinaigre à 5° dilué dix fois ;
- Solution d’hydroxyde de sodium fraîchement préparée $\pu{1,0e-1 mol.L-1}$ ;
- Gants et lunettes ;
- Bécher de $\pu{100 mL}$ ;
- Agitateur magnétique et barreau aimanté ;
- Burette graduée de $\pu{25 mL}$ ;
- pH-mètre Vernier ;
- Hélianthine, BBT, Phénolphtaléine ;
- Pipette jaugée de $\pu{10 mL}$ + Propipette ;
- Eau distillée ;
- Verre à pied (poubelle) ;
- Logiciel Graphical Analysis.
Travail à réaliser
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Proposer deux protocoles expérimentaux détaillés permettant de réaliser l’objectif. Le protocole devra préciser la réaction de titrage et contenir un schéma du montage à réaliser.
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Pour chaque méthode, faire les calculs permettant de déterminer la concentration en acide éthanoïque du vinaigre, puis le degré d’acidité. Comparer avec le degré indiqué par l’étiquette.