titrage d'une solution d'acide sulfurique

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Invité

titrage d'une solution d'acide sulfurique

Message par Invité » ven. 3 avr. 2009 11:14

Bonjour,

Je suis en face d'un exercice de titrage acido basique et je pense avoir la bonne réponse mais elle ne correspond pas à celle donnée dans la correction.

Voici l'exercice (QCM) :

Dans un bécher contenant 10,0 mL de solution d'acide sulfurique additionné de rouge de méthyle, on verse progressivement une solution d'ammoniac de concentration molaire 0,050 mol/L. On observe un changement de coloration pour Vb = 13 mL.

Quelle est la concentration molaire de l'acide sulfurique ?

A : 0,13 mol/L B : 0,065 mol/L C : 0,019 mol/L D : 0,032 mol/L E : 0,65 mol/L F : 0,038 mol/L

Mon raisonnement :

Equation de la réaction de dosage : H3O(+) + NH3 = H2O + NH4(+)

Donc à l'équivalence : [H3O+] x V(H2SO4) = Cb x Vb et donc [H3O+] = (CbVb)/V(H2SO4)

[H3O+] = (0,05 x 0,013)/0,01 = 0,065 mol/L

Or, lors de la dissolution d'acide sulfurique pur dans l'eau, on a H2S04 + 2 H2O = 2 H3O(+) + SO4(2-)

Donc [H3O+] = 2 Ca soit Ca = 0,065 / 2 = 0,0325 mol/L (réponse D)

Or, sur le corrigé, on nous indique que la bonné réponse est la réponse C (0,019 mol/L). Pourriez-vous me dire si j'ai raison (mauvaise correction) ou, dans le cas contraire, comment arriver à retrouver ce résultat ?

Sébastien.
SoS(17)

Re: titrage d'une solution d'acide sulfurique

Message par SoS(17) » ven. 3 avr. 2009 11:48

Bonjour Sébastien,
Bravo pour votre raisonnement rigoureux. Je suis d'accord avec vous, la bonne réponse est la D.
Invité

Re: titrage d'une solution d'acide sulfurique

Message par Invité » ven. 3 avr. 2009 13:12

Merci et à bientôt.

Sébastien
Invité

Re: titrage d'une solution d'acide sulfurique

Message par Invité » ven. 3 avr. 2009 16:58

C'est encore moi !

Ne vous inquiétez pas, je ne suis pas là pour qu'on m'apporte les réponses sur un plateau tout simplement car ce ne serait pas bénéfique pour moi. Je passe cette année le concours kiné et évidemment, la performance est recherchée.

En fait, il y a un exercice qui paraît simple mais où je butte vraiment. Même mon prof a eu du mal à nous l'expliquer.
J'ai noté la réponse à la question mais je cherche à la retrouver par mes moyens.

Combustion de l'acide malique

La combustion de 2,68 g d'acide malique donne 3,52 g de dioxyde de carbone et 1,08 g d'eau.
Quel est le pourcentage massique de l'oxygène dans l'acide malique ?

Voici mes observations mais elles ne me mènent pas très loin.

en prenant la réaction, on a CxHyOz + O2 = x CO2 + (y/2) H2O

Ce qui permet d'écrire 12x + y + 16z = M où M est la masse molaire de l'acide malique.

En effectuant un tableau d'avancement, on obtient :

n(acide)i = 2,68/M n(acide) f = (2,68/M) - X = 0 où X est l'avancement final de la réaction.

n(CO2) f = 3,52/44 = 0,08 mol n(H2O) f = 1,08/18 = 0,06 mol

Si l'on considère que 4X = 0,08 mol et que 3X = 0,06 mol, on aboutit à X = 0,02 mol

Donc n(acide) f = 0 = (2,68/M) - X soit M = 2,68/X = 2,68/0,02 = 134 g/mol.

Jusque-là, en vérifiant par internet, la masse molaire de l'acide malique est bien de 134 g/mol.

Ensuite, j'ai pensé à établir un système d'équation pour déterminer z puisque le pourcentage P recherché est tel que :

P = 16z/M, mais je n'arrive à obtenir que deux équations :

- Première équation : en se servant du tableau d'avancement, du côté des réactifs, on a

n(CO2)f / 4 = n(H2O)f / 3 soit x/4 = (y/2)/3 ce qui permet de trouver que x = 2y/3

- Deuxième équation : on remplace x par 2y/3 dans l'équation 12x + y + 16z = 134 et on aboutit à

9y + 16z = 134 soit z = (134 - 9y)/16 ou y = (134 - 16z)/9

Voilà. C'est un raisonnement de fou, je l'accorde mais il est important pour un concours de cette envergure d'être rapide pour répondre et donc de se débrouiller par ses moyens en observant bien le sens de chaque chose.

J'ai l'impression que je ne suis pas si loin du but mais toutes ces observations prennent tout de même du temps.

Pourriez-vous me donner un petit coup de main ?

Sébastien.
SoS(17)

Re: titrage d'une solution d'acide sulfurique

Message par SoS(17) » ven. 3 avr. 2009 17:26

Bonsoir,
Si cela ne vous gêne pas, je vous propose une autre façon de déterminer le % d'oxygène.
Je me sers de la réaction de combustion et des quantités de produits formés.
Le C de CO2 vient de tout le carbone contenu dans l'acide malique, donc on a ainsi accès à la quantité de C dans l'acide malique.
De même, H de H2O vient de tout l'hydrogène contenu dans l'acide.
Par contre O vient de O2 et de l'acide malique, donc non utilisable.
Ensuite ce n'est "que"" du calcul...
1 mol de CO2 a une masse de 44 g et contient 12 g de C
3,52 g de CO2 contient x g de C
On trouve x = m(C) = 3,52*12/44 = 0,96 g de carbone.
De même, on trouve avec H et H2O, m(H) = 0,12g.
m(acide malique) = m(C) +m(H)+m(O) d'où m(O) =m(acide)-m(C)-m(H) = 1,6g
On calcule alors aisément le % d'oxygène dans l'échantillon (59,7%) puisque l'on connaît sa masse et la masse d'O qu'il contient.
Voilà une façon de faire.
En espérant vous avoir été utile...
Bon courage pour vos concours.
Invité

Re: titrage d'une solution d'acide sulfurique

Message par Invité » sam. 4 avr. 2009 08:30

En effet, cette façon de faire est très simple et bien plus rapide que celle que nous a montré notre professeur.

Merci beaucoup pour cette méthode. A l'avenir, j'en ferai bon usage.

Sébastien
Verrouillé