Dosage d'un acide fort par une base forte
Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• préciser le but d'un dosage ;
• décrire la réaction entre un acide fort et une base forte ;
• définir et repérer le point d'équivalence ;
• réaliser un dosage et exploiter la relation CAVA = CBVB.E.
Situation
Un détartrant ménager contient environ 5 % en masse d'acide chlorhydrique, un déboucheur d'évier environ 20 % de soude. Comment un laboratoire d'analyse détermine-t-il la concentration exacte de ces solutions ?
I. La réaction entre un acide fort et une base forte
1. Une réaction totale
On mélange 10 mL d'acide chlorhydrique et 10 mL de soude, toutes deux à 10-2 mol.L-1 : le pH du mélange vaut 7.
Une simple dilution (volume doublé) aurait donné [H3O+] = [OH-] = 5.10-3 mol.L-1. Or à pH 7, ces concentrations valent 10-7 mol.L-1 : les ions hydronium et hydroxyde ont donc réagi.
Les ions Na+ et Cl- sont spectateurs ; l'équation se réduit à :
C'est une réaction acide-base rapide et totale, souvent appelée neutralisation.
2. Suivi pH-métrique : le saut de pH
Dans 10 mL d'acide chlorhydrique à 0,01 mol.L-1 (pH = 2,0) additionné de BBT, on verse mL par mL de la soude à 0,01 mol.L-1, en mesurant le pH :
Observations
- VB < 10 mL : les ions OH- versés sont entièrement consommés ; le milieu reste acide, le BBT jaune, le pH augmente lentement.
- Entre 9 et 11 mL : saut de pH de 3,3 à 10,7 environ ; à VB = 10 mL, pH = 7 : la solution est neutre, le BBT est vert.
- VB > 10 mL : les ions OH- sont en excès ; le milieu est basique, le BBT bleu, le pH varie peu.
II. Le dosage
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