Réaction acido-basique acide éthanoïque/hydroxyde de sodium

[Claire S]

Bonjour, j'aurais aimé avoir un peu d'aide si possible pour mon exercice de Chimie,
Voilà l'énoncé :

Le vinaigre de vin contient de l'acide étahanoïque( ou acide acétique), de formule brute C²H4O², qui résulte de la transformation de l'éthanol. Le degré d'acidité d'un vinaigre représente la masse exprimée en gramme d'acide éthanoïque dans 100 grammes de vinaigre

Un groupe d'éléves cherche à établir un protocole pour vérifier ,par titrage, le degré d'acidité d'un vinaigre blanc du commerce a 8°. Il dispose pour cela d'une solution acqueuse d'hydroxyde de sodium de concentration
Cb= 2,00.10-² mol.L-1

1/ En admettant que le vinaigre à analyser à une densité d= 1,0, montrer par le calcul que la concentration C en acide éthanoïque de ce vinaigre est peu différente de 1,3 mol.L-1

J'ai bien trouvé ce résultat.

2/ Etablir l'équation de la réaction acido-basique qui sert de support au dosage.

J'ai trouvé : C2H4O2 + HO- ----> C2H302- +H20
Ou bien : CH3-COOH + HO- ----> CH3-COO- + H20 (je pense qu'on peut aussi l'écrire comme ça)

3/ Etablir la relation à l'équivalence entre les quantités de matière des réactifs introduits.

J'ai fais un tableau d'avancement et j'ai trouvé : nC2H402 - xmax = 0
et donc nHO- - xmax = 0 (car stoechiométrique)
donc les quantités de matière sont égales ?
Je ne vois pas très bien ce qu'ils veulent qu'on répondent ici.


4/Pour réaliser le dosage, on dilue 100 fois la solution commerciale de vinaigre; on obtient alors la solution S. On place dans un bécher un volume VS = 20 mL de la solution S et on ajoute 100 mL d'eau.

a) Quel volume théorique d'hydroxyde de sodium doit-on verser pour obtenir l'équivalence ?

Je bloque un peu, si vous pouviez une idée de comment commencer ce serait gentil :)

[SoS(4)]

Bonsoir Claire,

Je suis d'accord avec l'ensemble de vos réponses.
À la question 3, on attend effectivement que vous disiez qu'à l'équivalence les quantités de matière d'acide éthanoïque initiale et d'ions hydroxyde versée sont égales :
n(CH3CO2H)initiale = n(HO-)versée
Pour la question 4, il faut justement utiliser cette relation puis exprimer ces quantités en fonction des concentrations et volumes. Vous aurez alors une relation dans laquelle la seule inconnue sera le volume théorique d'hyrdoxyde de sodium à verser.
Je vous laisse chercher et me proposer votre réponse (attention, n'oubliez pas que la solution commerciale a été diluée).

[Claire S]

Merci pour votre réponse,

Donc : n(CH3CO2H)initiale = n(HO-)versée
[CH3COOH] x V = [HO-] x V
1,3 x V = (2,00 x 10-²) x V

J'avais trouvé pour la première question que la quantité de matière d'acide est égale à 0,13 mol, je sais pas si on doit s'en servir :s
Pour trouver le volume d'acide éthanoïque j'aurais fait V = 0,13 / 1,3 = 0,1 L ?
Mais comme on ne sait pas le volume de la solution commerciale de vinaigre, et que j'ai du mal avec les dilutions, je ne vois pas comment calculer le volume

[SoS(4)]

Attention dans l'expression que vous donnez :

[CH3COOH] x V = [HO-] x V
1,3 x V = (2,00 x 10-²) x V

Ce n'est pas le même volume V de chaque côté de l'égalité.
Il y a le volume de solution S noté Vs et le volume de solution d'hydroxyde de sodium versé à l’équivalence que l'on peut noter Ve.
On a alors : [CH3COOH] x Vs = [HO-] x Ve
La seule inconnue est alors Ve et c'est ce qu'on vous demande (sachant que [CH3COOH] correspond à la concentration en acide éthanoïque de la solution S de vinaigre dilué 100 fois).

Je vous laisse trouver la valeur de Ve et attends votre réponse.

[Claire S]

D'accord, merci
J'ai donc calculer la concentration d'acide diluée :
1,3 mol/L = 1,3 mmol/mL
Comme la solution est diluée 100 fois : 1,3/100 = 0,013 mmol/mL
n= CxV = 0,26 mmol
C= n/V = 0,26/120 (car il y a 120 mL à la fin de la dilution) = 0,0022 mol/L

[CH3COOH] x Vs = [HO-] x Ve
0,0022 x (120 x 10-3 L) = (2,00, 10-2) x Ve
(2,64 x 10-4) = (2,00x10-²) x Ve
Ve = 1,32 x 10 -6 ?
Je crois que je me suis trompée...

[SoS(4)]

Effectivement, vous vous êtes trompée. La valeur que vous trouvez est fausse et pas cohérente car beaucoup trop faible.

Je ne comprends pas ce que vous faites quand vous écrivez :

J'ai donc calculer la concentration d'acide diluée :
1,3 mol/L = 1,3 mmol/mL
Comme la solution est diluée 100 fois : 1,3/100 = 0,013 mmol/mL
n= CxV = 0,26 mmol
C= n/V = 0,26/120 (car il y a 120 mL à la fin de la dilution) = 0,0022 mol/L

Si la solution est diluée 100 fois alors dans la solution S : [CH3COOH] = 1,3/100 = 0,013 mol/L et non mmol/L comme vous l'indiquez.
Ensuite je ne vois pas à quoi correspond votre V, pourquoi 120 mL ?

Je vous ai donné la méthode dans mon précédent message :

[CH3COOH] x Vs = [HO-] x Ve
La seule inconnue est alors Ve et c'est ce qu'on vous demande

Exprimez alors Ve en fonction de [CHCOOH], Vs et [HO-].
Puis calculez Ve avec les valeurs : [CH3COOH] = 0,013 mol/L = 1,3.10^-2 mol/L, Vs = 20 mL et [HO-] = 2,00.10^-2 mol/L (ces 2 dernières valeurs étant données dans le texte).

Avez-vous compris la méthode ?
J'attends la valeur de Ve que vous obtenez.

[Claire S]

Je crois que j'avais mal compris l'énoncé, je pensais qu'il fallait dilué 2 fois..
Donc si je vous suis : (1,3 x 10-²) x (20 x 10-3) = 2,0 x 10-² x Ve
2,6 x 10-4 = 2,0 x 10-² x Ve
Ve = 2,6 x 10-4 / 2,0 x 10-²
Ve = 0,013 L
Ve = 13 mL ?

[SoS(4)]

Oui, le volume équivalent est bien Ve = 13 mL.
Il aurait été intéressant d'exprimer Ve comme je vous l'avais demandé avant d'utiliser les valeurs numériques.
Ainsi : Ve = ([CH3COOH].Vs)/[HO-]
et ensuite on passe à l'application numérique :
Ve = (1,3.10^-2 x 20) / 2,00.10^-2 = 13 mL

Avez-vous d'autres questions ou puis-je verrouiller le sujet ?

[Claire S]

D'accord, merci beaucoup pour votre aide,
Je n'ai pas d'autres questions, bonne soirée !

[SoS(4)]

Bonne soirée à vous également.
À bientôt sur le forum.

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