412 (je crois) : Acide oublié dans un bécher
Un homme part en vacances et oublie un bêcher contenant de l'acide fumarique. Lorsqu'il revient, il s'en rend compte et veut savoir si l'acide fumarique s'est transformé (ou non) en son stéréoisomère qui est l'acide maléique.
=> BUT : trouver si l'acide que vous avez sur la paillasse est de l'acide fumarique ou de l'acide maléique.
Doc 1 - Les deux molécules. On voit que c'est des stéréoisomères. Mais c'est pas très utile pour la suite.
Doc 2 - Les cartes d'identité des 2 molécules : Masse molaire, températures de fusion, … Mais ce qui va être utile dedans, ce sera juste les Pka et la masse molaire. L'acide fumarique a 2 pKa (pka1 = 3,.. et pKa2 = 4,..) et c'est pareil pour l'acide maléique (pKa1 =1,.. et pKa2 = 6,..).
Je sais plus si c'est ici ou ailleurs mais on apprend que c'est 2 diacides.
Doc 3 - Explique que les courbes de titrages pHmétrique des diacides avec 2 Pka peuvent être de 2 formes :
1) si les 2 pKa sont proches (moins de 2 unités de valeur), sur la courbe, on voit qu'un seul saut de pH
2) si les 2 pKa sont éloignés ( + de unités de valeur), on voit 2 sauts de pH. Et pour lire vE, ça correspondra au 2e saut de pH.
C'est pas un TP très compliqué mais il faut juste bien lire les documents au début et s'y mettre tout de suite parce qu'en 1h, ça passe super vite !
Sinon, c'est en 3 parties.
1- 1) Donner la démarche pour trouver s'il s'agit de l'acide fumarique ou maléique.
Il faut utiliser les docs 2 et 3, dire que c'est 2 diacides et qu'ils ont 2 pKa. Ensuite, expliquer que les pKa de l'acide fumarique sont proches (- 2 d'écart) et que ceux de l'acide maléique ne sont pas proches (+ 2 d'écart).
Pour les diacides, on a 2 types de courbes au choix pour le titrage selon que les pKa soient proches ou pas.
Donc si c'est de l'acide fumarique, si on réalise un titrage puis qu'on trace la courbe du pH en fonction du volume, on verra un seul saut de pH. Si c'est l'acide maléique, y'aura 2 sauts de pH.
1- 2) Faire un schéma du titrage.
Ne pas oublier de légender la verrerie, de dire où est le titré/titrant et noter la concentration du titrant et le volume du titré. On titre la solution d'acide inconnu par une solution d'hydroxyde de sodium (qui contient des ions HO- donc).
+ donner le protocole (verrerie utilisée, grandeurs à mesurer, volume prélevé). Sur ma paillasse j'avais une pipette jaugée de 10,0 mL donc j'ai prélevé 10,0 mL, mis dans un bêcher, ajouté le barreau aimanté, versé le titrant dans la burette etc.
J'ai aussi rajouté que je réalisais la courbe présentant le pH en fonction du volume de soude versé sur un logiciel adapté (Atelier Scientifique perso)
Si vous êtes pas trop en retard, ajoutez la soude mL par mL, quand ça augmente plus vite de 0,5 en 0,5 (vers 8 je crois, jusqu'à 12), puis à nouveau mL par mL jusque vers 19/20mL et 0,5 par 0,5 après, quelque chose du genre en tout cas. C'est mieux pour la précision de resserrer les points au niveau des sauts de pH
2- La manip. Bien rincer pipette/burette et sécher la sonde du pH-mètre avec du papier joseph avant de la mettre dans le bécher du titrage, la prof qu'on avait a pas trop aimé que certains oublient
3- 1) Exploitation des résultats, en s'aidant des documents (doc 3 surtout) : quel acide on a.
On a 2 sauts de pH sur la courbe => acide maléique.
3- 2) Calcul de la concentration massique de cet acide.
/!\ Equation de la réaction (elle est donnée). H2A (le diacide) +
2 HO- ----> 2 H20 + A-
Ne pas oublier la petite phrase : à l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stoechiométriques de la réaction de titrage et ont été entièrement consommés.
Donc au final, on se retrouve avec n(H2A) = n(HO-)
/2n = c x V etc => ça donne quelque chose comme c(H2A) = c(HO-) x Ve / 2 x V(H2A)
et Cm(H2A) = c(H2A) x M(H2A)
- Pour trouver Ve, on exploite le doc 3, qui dit que Ve correspond au 2e saut de pH sur la courbe. J'ai pris Ve avec l'outil tangentes pH sur atelier scientifique mais je crois qu'on peut aussi faire avec la dérivée
- M(H2A) est dans le doc 2
J'avais quelque chose dans les 8,..g.l-1 au final, je crois
C'est un TP tout simple, tout est dit dans les docs, il faut juste lire attentivement et ça ira tranquille. J'ai à peu près respecté les temps indiqués et j'étais bien niveau temps
Faut juste pas oublier 2/3 minutes à la fin pour la vaisselle, parce que ça fait plein de trucs à laver
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