CORRECTION TP 2
I/ Dosage de l’acide phosphorique

14

12

10

8 pH 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 V NaOH (mL)

Veq1 = 4,95 mL, pH = 4,4 ½ Veq1 = 2,475, pH = 2,4 (= pKa1) Veq2 = 11,4, pH = 9,2 ½ Veq2 = 5,7, pH = 6 2/ D’après la table des pKa, les différents couples acido-basiques mis en jeu au cours du dosage sont : H3PO4/H2PO4- ; H2PO4-/HPO42- ; HPO42-/PO43Réactions chimiques en milieu aqueux : H3PO4 + H2O ⇔ H2PO4- + H3O+ H2PO4- + H2O ⇔ HPO42- + H3O+ HPO42-+ H2O ⇔ PO43- + H3O+ pKa1 = 2,2 pKa2 = 7,2 pKa3 = 12,3

Domaine de prédominance des espèces.

H3PO4 pKa = 2,2

H2PO4pKa = 7,2

HPO42pKa = 12,3

PO43-

pH

3/ Pour pH = ½ (pKa1 + pKa2), il correspond le volume Veq1. Pour pH = pKa1, il correspond le volume ½ Veq1 Pour pH = pKa2, il correspond le volume ½ x (Veq2 + Veq1) Au cours du dosage on a les réactions successives : H3PO4 + OH- ⇔ H2PO4- + H2O (1) H2PO4- + OH- ⇔ HPO42- + H2O (2) HPO42-+ OH- ⇔ PO43- + H2O (3) Avec le pKa du couple H2O / OH-= 15,7 si on calcule les ∆pKa entre chaque espèces qui réagissent, on a pour la réaction (1) : ∆pKa = 15,7-2,2 = 13,5 > 4 donc la réaction a lieu, on visualisera un volume équivalent relatif au dosage de la première acidité. Pour la réaction (2) : ∆pKa = 15,7-7,2 = 8,5 > 4 le mélange est réactif et on observera un volume équivalent correspondant au dosage de la deuxième acidité. Pour la réaction (3) : ∆pKa = 15,7-12,3 = 3,4 < 4, cette troisième acidité est trop faible pour qu’on puisse l’observer graphiquement. 4/ A premier point équivalent on a la réaction globale de dosage : H3PO4 + OH- ⇔ H2PO4- + H2O D’après l’équation bilan de la réaction, à l’équivalence, le nombre de moles de H3PO4 est égal au nombre de moles de OH- : nH3PO4 = nNaOH [H3PO4] x Vprise d’essai = [NaOH] x Veq1 Soit [H3PO4] = [NaOH] x Veq1/ Vprise d’essai [H3PO4] = 0,2 x Veq1/ 0,01 (en mol/L) [H3PO4] = (0,2 x Veq1/ 0,01) x 98 (en g/L) [H3PO4] = 0,099 mol/L = 9,7 g/L Calcul d’incertitude : ∆[H3PO4]/ [H3PO4]