Terminale S 2015-2016
Kartable
Terminale S 2015-2016

Déterminer une quantité de matière à l'équivalence

La réalisation d'un dosage a pour but de déterminer une quantité de matière ou une concentration inconnue. Pour déterminer cette quantité de matière, on utilise une relation liant la quantité de matière nc de l'espèce titrante que l'on connaît et la quantité de matière ni de l'espèce titrée qui est inconnue.

On effectue le dosage d'une solution d'acide éthanoïque CH3COOH par des ions hydroxyde OH de concentration Cb=2,0 mol.L−1. Le volume d'ions hydoxyde nécessaire pour obtenir l'équivalence est Vb=20 mL. Déterminer la quantité de matière en CH3COOH à l'équivalence.

Etape 1

Écrire l'équation bilan du dosage

On écrit l'équation bilan du dosage entre l'espèce titrée et l'espèce titrante.

L'équation bilan du dosage, une réaction acido-basique, entre l'acide éthanoïque et les ions hydroxyde est :

CH3COOH+OHCH3COO+H2O

Etape 2

Déduire les nombres stoechiométriques attachés à chaque espèce

On déduit de l'équation bilan le nombre stoechiométrique νc de l'espèce titrante et le nombre stoechiométrique νi de l'espèce titrée.

On déduit de l'équation bilan les nombres stoechiométriques engagés :

  • ν(CH3COOH)=1
  • ν(OH)=1
Etape 3

Rappeler la définition de l'équivalence

On rappelle que l'équivalence correspond à l'état du système chimique au moment où les réactifs ont été introduits en proportions stoechiométriques.

L'équivalence correspond à l'état du système chimique au moment où les réactifs ont été introduits en proportions stoechiométriques.

Etape 4

Déduire la relation entre la quantité de matière de l'espèce titrante nc et la quantité de matière de l'espèce titrée ni

On déduit la relation entre la quantité de matière de l'espèce titrante nc et la quantité de matière de l'espèce titrée ni à partir de la définition de l'équivalence. À l'équivalence, on peut écrire la relation suivante :

niéqνi=ncéqνc

À partir de la définition de l'équivalence, on peut écrire la relation suivante entre les quantités de matière :

nCH3COOHéqνCH3COOH=nOHéqνOH

Etape 5

Exprimer la quantité de matière à l'équivalence de l'espèce titrée niéq en fonction de la quantité de matière à l'équivalence de l'espèce titrante ncéq

On exprime la quantité de matière à l'équivalence de l'espèce titrée niéq en fonction de la quantité de matière à l'équivalence de l'espèce titrante ncéq :

niéq=ncéq×νiνc

La quantité de matière à l'équivalence en acide éthanoïque est alors :

nCH3COOHéq=nOHéq×νCH3COOHνOH

Etape 6

Effectuer l'application numérique pour déterminer la quantité de matière à l'équivalence de l'espèce titrée niéq

On effectue l'application numérique afin de déterminer la quantité de matière à l'équivalence de l'espèce titrée niéq.

La quantité de matière de l'espèce titrante à l'équivalence ncéq est déterminée grâce à la concentration Cc multipliée par le volume équivalent Véq.

On obtient :

nCH3COOHéq=(COH×VOH)×11

nCH3COOHéq=(2,0×0,02)×11

nCH3COOHéq=4,0×102 mol

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