Pondichéry 2008

Exercice n° : Propriétés des solutions d’ammoniac (7 points) 1 Correction © http://labolycee.org

(0,5) 1.1 Préparation de la solution diluée S : Déterminons le volume V0 de la solution mère à prélever : Solution mère : Solution commerciale S0 d’ammoniac Solution fille : solution S C0 = 1,1 mol.L-1 CS = C0/100 V0 ? V = 1,00 L Au cours de la dilution la quantité de matière d’ammoniac ne change pas : nS = nS0 C Soit C0.V0 = CS.V = 0 .V alors V0 = V /100 soit V0 = 10,0 mL 100 On verse de la solution mère dans un becher. On prélève 10,0 mL de la solution mère à l’aide d’une pipette jaugée de 10,0 mL munie d’un pipeteur afin de les verser dans une fiole jaugée de 1,00 L. 1.2 Titrage de la solution diluée S : 1.2.1 (0,75) Burette graduée contenant une solution d’acide chlorhydrique de concentration Ca = 0,015 mol.L–1

pH-mètre

2,45

pH

Becher contenant la solution S

turbulent

Agitateur magnétique

(0,25) 1.2.2 Réaction de titrage : NH3(aq) + H3O+(aq) = NH4+(aq) + H2O( ) 1.2.3 Détermination des concentrations : (0,25) 1.2.3.a Méthode 1 : Le volume de solution acide versé à l’équivalence VaE correspond au dpH minimum de la courbe = f(Va). VaE = 14 mL dVa Méthode2 : méthodes des tangentes.

On obtient également VaE = 14 mL

pHE

Une seule méthode suffisait. VaE
Remarque : Il est difficile de donner plus de 2 chiffres significatifs, compte-tenu de la taille du graphique.

1.2.3.b À l’équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques : (0,25) nacide versée = n NH 3initiale

Ca.Va E 0,015 × 14 CS = = 1,05×10–2 = 1,1×10–2 mol.L-1 × VS 20 (0,25) C0 = 100.CS C0 = 100×1,05×10–2 = 1,1 mol.L-1 (0,25) On retrouve la même valeur de C0 donnée au début de l’énoncé.
(0,25) Ca. VaE = CS.VS

CS =

1.2.4 (0,25) La zone de virage de l’indicateur coloré choisi doit contenir la valeur du pH à l’équivalence. (0,25) Celui-ci étant voisin de 6 (voir pHE sur le graphique précédent), on choisit le rouge de