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 Tp chémie 1 années lmd snv: PREPARATION DES SOLUTIONS

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chehaima
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مُساهمةموضوع: Tp chémie 1 années lmd snv: PREPARATION DES SOLUTIONS   الأربعاء يناير 13, 2010 1:11 am


Groupe II LMD-SNV

Rapport du TP N˚01en chimie I
PREPARATION DES SOLUTIONS
Dosage alcalimétrie

1-Introduction

Alcalimétrie, méthode de dosage de composés chimiques en solution, qui consiste à ajouter un volume précis d’une solution de concentration connue (Base) à une solution de concentration inconnue (Acide) en utilisant un indicateur coloré .
Un indicateur coloré est une molécule dans une solution généralement préparée dans l’éthanol présente différentes colorations selon le pH.
Les indicateurs colorés changent de couleur non pas à un pH précis mais au contraire dans une zone de virage qui peut être plus au moins étendus.
2-Objectif du TP

1/ Préparation d’une solution de H2SO4 de 0.52M à partir d’une solution commerciale à 98%en poids.

2/ vérification de la molarité de solution préparée.

3/ Acquérir une habileté manuelle permettant de manipuler de façon efficace et précise ; apprendre à choisir la verrerie adaptée aux expériences ; connaître quelques produits chimiques.

4/ Sécurité et risque lié à la manipulation de produits (savoir lire une étiquette,…) .

5/ Préparation d’un travail individuelle (rédiger un compte rendu).


3-Mode opératoire et principe
- Matériels : erlenmeyer 50ml, pipette 10ml, fiole jaugée 50ml, Burette graduée ; béchers et compte gouttes.
- Produits utilisés : Acide sulfurique H2SO4 commerciale concentré (98%, d=1.83), solution de KOH (1 N), indicateur coloré (Orange de méthyle ou hélianthine) et l’eau distillée.
A/Préparation de solution de H2SO4 de 0.52M à partir d’une solution commerciale à 98% en poids.

N1 x V1=N1 x V2

- 98% c'est le % d'acide H2SO4 commerciale en masse; puisque la densité est d=1,83 la masse d'1 litre est 1830g soit 0,98 x 1830 = 1793,4g H2SO4 par litre.

Le nombre de mole de H2SO4 N2=1793,4g / 98g/mol (masse molaire de H2SO4)
Le nombre de mole H2SO4 N2=18,3 mol
N1 x V1=N1 x V2
N1 =0,52 mol/l
V1 =50ml
N2 = 18,3 mol/l
V2 = ?
V2 = V1 x N1/ N2
V2 =50 x 0,52/18,3
V2 =1,4 ml
On prend ce volume 1,4ml calculer de solution H2SO4 commercial dans une fiole jaugée et on le complète jusqu’au volume de 50ml par l’eau distillée on ferme et on agite.

Remarque : lors de préparation des dilutions à partir des solutions acides il faut mettre toujours dans la fiole un peu d’eau distillée avant l’acide (Risque de réaction violente «projection» dans le cas contraire).

B/ vérification de la molarité de solution préparée de H2SO4.

On prend 10ml de solution qu’on a déjà préparé de H2SO4 qu’on veut vérifier ça concentration dans un erlenmeyer, on ajoute trois goutte de l’indicateur coloré (Orange de méthyle ou hélianthine), à partir d’une burette qui contienne une base de KOH de concentration connue 1N on ouvre le robinet de burette et on fait couler le KOH goutte à goutte on arrête jusqu’on obtient le changement de couleur , il se produit une réaction de neutralisation entre l’acide de la première solution et la base de la solution ajoutée qui se traduit par le changement de couleur de solution neutralisée vers la couleur jaune citronné on prend le volume de KOH versé et on répète l’opération trois fois .



Technique de lecture


4-Résultas

Apres trois essais on a obtenus trois volumes

V1 =9,7ml

V2 =9,8 ml On calcule le moyen V = V1+V2+V3 / 3 = 9,73 ml

V3 =9,7 ml

KOH OH - + K+
H2SO4 + 2H2O 2H3O+ + SO4- -
Donc pour neutraliser 1 mole de H2SO4, il faut 2 moles de KOH

Na x Va=Nb x Vb

Na = ?
Va = 10ml
Nb = 1N x 2 = 2N Na = Nb x Vb /Na
Vb = 9,73ml


Na =2 x 9,73/10 Na =1,94 N = 0,97 M

Erreur commise = 0,97 – 0,52 = 0,45 M

5-Verrerie et ordre de précision
1. Verrerie ne servant pas à mesurer un volume: le tube à essais et le ballon
Le tube à essais est généralement utilisé pour des tests sur des faibles quantités de solution. On ne remplit pas plus du tiers du tube. Il peut être muni d'un bouchon pour agiter le contenu mais que l'on enlève si on chauffe le tube et son contenu. Attention: L'ouverture du tube doit être toujours dirigée vers un écran de protection (à défaut un mur) car il existe des risques de projection.


Le ballon est utilisé sur de plus grandes quantités de solution. On ne le remplit pas non plus. Il peut être muni d'un bouchon, attention si on le chauffe!

Volume inconnu, pas de précision




Becher
Erlenmeyer
Ampoule à décanter


2. Verrerie servant à mesurer un volume avec précision: la burette, la fiole jaugée et la pipette jaugée. Volume connu précisément.
Ces verreries présentent des graduations permettant des mesures de volumes différents ou des traits de jauge fixant un volume pour la verrerie utilisée. Ces traits sont placés sur des sections étroites permettant d'ajuster ce volume très précisément.



La burette graduée permet de verser un volume inconnu au départ. Elle est très utilisée dans les dosages volumétriques.
Quelques précautions:
• Bien ajuster le zéro, essuyer les gouttes sur le haut de la burette.
• Pour la lecture, bien noter la position du bas du ménisque.
Volume variable mais mesuré, précision: une goutte


La fiole jaugée contient un volume fixé de liquide. Elle sert souvent dans les dilutions.

Quelques précautions:
• Rincer à l'eau et sécher.
• Lors du transvasement du liquide de la pipette dans une fiole, éviter de mettre des gouttes de liquide au dessus du trait de jauge. Compléter à l'eau (ou avec un autre solvant) en évitant de faire "mousser". Pour cela, faire couler le liquide le long de la paroi en inclinant la fiole. Ajuster le niveau à l'aide d'une pipette.

Volume fixé, précision relative de l'ordre de 0,1%.


La pipette jaugée (à un trait ou à deux traits) contient un volume fixé de liquide. Ce volume est généralement plus faible que celui d'une fiole jaugée. Elle sert souvent dans les dilutions ou pour les dosages pour prélever un volume connu de liquide.
Quelques précautions:
• Bien penser à ne jamais prélever dans un flacon mais d'abord verser suffisamment de liquide dans un becher.
• Rincer avec le produit à prélever.
• Lors du transvasement du liquide de la pipette à un trait dans un erlen, un Becher ou une fiole, ne pas souffler dans la pipette, la dernière goutte doit y rester.
• Lors du transvasement du liquide de la pipette à deux traits dans un erlen, un Becher ou une fiole, ne pas oublier d'arrêter l'écoulement au niveau du deuxième trait.
• Ne pas "pipeter" à la bouche, mais utiliser une propipette (poire aspirante).
Volume fixé, précision relative de l'ordre de 0,2%
6-Réponse aux questions de TP

1. La burette 25ml est le meilleur choix s’il nous demande de mesurée un volume de500ml malgré sa prendre du temps mais l’ordre de précision est grande car l’éprouvette de 100ml, Becher de 100ml, erlenmeyer de500ml donnent des volumes approximatives.

2. Les consignes de sécurités qu’il faut pendre en travaillant avec un acide fort et concentré :

a- l’apport d’une blouse banche adapter à manche long et boutonné dans un laboratoire est obligatoire.

b- les sandales sont prohibées dans un laboratoire.

c- lors de préparation des dilutions à partir des solutions acide concentrés ; il faut mettre toujours dans la fiole un peu d’eau distillée avant l’acide (Risque de réaction violente«projection» dans le cas contraire).

d- Ne pas "pipeter" à la bouche, mais utiliser une propipette (poire aspirante).

e- lors de projection d’un acide sur le visage ou les mains lavez abondement avec l’eau de robinet

3. il est toujours nécessaire de prendre la moyenne des volumes de tous les essais si les résultats sont différents de 0,1ml pour une meilleure précision.

4. on travail avec la hotte si on manipule avec des produits chimiques qui dégagent des gaz volatils toxiques.


7--Conclusion

Chaque étape expérimentale produit une erreur sur le résultat, il faut toutes les prendre en compte. Mais, si une étape est très imprécise, le résultat le sera également, même si toutes les autres étapes sont très précises.

C'est donc l'étape la plus imprécise qu'il faut améliorer pour augmenter la précision d'un dosage.

La précision du dosage est obligatoirement moins bonne (incertitude plus grande) que celle de n'importe quelle étape du dosage.
Le choix des solutions utilisées et d’un indicateur coloré adéquat pour le dosage acido-basique est déterminé par deux conditions :
D’une part la réaction doit être totale, et d’autre part la fin de la réaction doit être marquée par un changement brusque de couleur qui est une propriété physique observable[center]
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