Aurélie oct 2001

dosage d'un produit ménager

bac Amérique du sud 11/2000.

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On trouve dans le commerce des produits liquides servant à déboucher les canalisations obstruées. On peut lire sur l'étiquette " danger, produit corrosif; contient de l'hydroxyde de sodium( soude caustique solution 20%". On se propose de vérifier cette teneur en soude par dosage avec une solution connue d'acide chlorhydrique.

préparation d'une solution diluée :

Le produit commercial est trop concentré pour pouvoir être dosé directement. On prépare doc 500 mL d'une solution diluée 50 fois (solution S)

  1. Indiquer le volume de solution commerciale à prélever pour réaliser cette dilution
  2. Indiquer le matériel nécessaire.
  3. Préciser les précautions à prendre pur opérer en sécurité.

dosage pH-métrique :

IOn souhaite doser 20 mL de la solution diluée avec une solution d'acide chlorhydrique de concnetration Ca = 0,1 mol/L, en utilisant un pH-mètre.

  1. Faire un schéma annoté du montage.
  2. Avant de commencer le dosage, on ajoute un peu d'eau dans le récipient contenant S. Donner la raison de cet ajout d'eau. Indiquer si cet ajout d'eau a une influence sur le résultat du dosage.
  3. Les mesures ont permi d'obtenir la courbe suivante :

    - Ecrire l'équation bilan de la réaction qui se produit lors de ce dosage. Préciser ces caractéristiques.
    - définir équivalence acido-basique.
    - déterminer le volume équivalent en précisant votre méthode.
    - en déduire la concentration Cs de la solution diluée, puis la concentration C de la solution commerciale.

  4. Pour réaliser un dosage plus rapide, on aurait pu effectuer un dosage colorimétrique. Préciser le meilleur indicateur coloré à choisir parmi ceux indiqués.
    indicateur
    zone de virage
    hélianthine
    3,1 - 4,4
    bleu de bromothymol
    6 - 7,6
    rouge de crésol
    7,2 - 8,8
  5. Déduire du résultat précédent le pourcentage en masse d'hydroxyde de sodium contenu dans le déboucheur. Masse volumique du liquide déboucheur : 1,208 kg /L.
    - Calculer l'écart relatif, en pourcentage, par rapport à la valeur indiquée par le fabricant.

masse atomique (g/mol) : H=1 ; O=16 ; C=12 ; Na=23.

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corrigé


Le facteur de dilution est égal à 50.

le rapport des volumes de la fiole jaugée et de la pipette est égal à 50 .

volume fiole jaugée = 500 mL

volume pipette = 500 / 50 = 10 mL.

matériel nécessaire : fiole jaugée 500 mL; pipette 10 mL+ pipeteur

se munir de gants et de lunette de protection pour manipuler la solution commerciale corrosive.

L'ajout d'eau dans le becher permet à la sonde du pH-mètre d'être correctement immergée.

L'eau n'apporte quasiment pas d'ion hydroxyde, le résultat du dosage n'est pas faussé.

H3O+ + HO- --> 2H2O totale, exothermique

à l'équivalence les quantités de matière d'acide et de base sont stoéchiométriques.

Avant l'équivalence la base est en excés, après l'équivalence l'acide est en excès.

CsVs = CaVa

Cs= 0,1*25/20=0,125 mol/L

C= 50 Cs = 6,25 mol/L.

la zone de virage de l'indicateur coloré doit contenir le pH du point équivalent (pH=7 dans ce cas)

donc bleu de bromothymol

masse molaire de la soude : 23+16+1 = 40 g/mol

masse de soude dans la solution du commerce : 6,5*40 = 250 g

masse de 1L de ce produit commercial : 1208 g

pourcentage massique de soude : 250/1208 *100 = 20,7 %

écart relatif : (20,7 - 20 )/ 20 *100 = 3,5%

 

à suivre ...
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