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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 442 — #450
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Exercices
CHAPITRE 7 – ÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES - TITRAGES
7.14 Titrage de l’acide sulfurique et du mélange acide sulfurique/acide sulfureux (Centrale-Supélec) (##)
L’acide sulfurique H 2 SO 4 est un diacide dont la première acidité est forte.
1. L’acide commercial utilisé est une « solution aqueuse » à 98 % en masse de H 2 SO 4 , de
masse volumique 1,84 g·cm −3 . Déterminer la valeur de la concentration molaire de l’acide
sulfurique commercial.
2. Un volume V 0 = 5,0 mL d’une solution aqueuse d’acide sulfurique est introduit avec
10 mL d’eau dans un bécher. Cette solution est titrée par une solution aqueuse d’hydroxyde
de sodium de concentration molaire c B = 5,00.10 −1 mol·L −1 . Le titrage est suivi par pHmétrie.
a) Quels sont les acides présents, en quantités non négligeables, avant tout ajout de la solution
titrante ? Justifier avec soin votre réponse.
b) Une simulation de ce titrage est donnée figure page suivante. Attribuer à chacune des
courbes les représentations suivantes : pH = f (V ), [HSO
−
4 ] = g(V ) et [SO
2−
4 ] = h(V ).
3. En déduire la ou les réactions prépondérantes qui ont lieu avant l’équivalence. Déterminer
la valeur de leur constante d’équilibre à 25 °C.
4. Quelle la concentration molaire c A de l’acide sulfurique titré ? Le titrage pH-métrique
met-il en évidence les deux acidités ? Justifier.
On réalise maintenant le titrage de V 0 = 40,0 mL d’une solution aqueuse contenant de l’acide
sulfurique à la concentration molaire c 1 et du dioxyde de soufre dissous (SO 2 , H 2 O encore
noté H 2 SO 3 ) à la concentration molaire c 2 par la solution aqueuse d’hydroxyde de sodium à
c B = 5,00.10 −1 mol·L −1 . On réalise deux titrages. Le premier titrage est réalisé en présence
de quelques gouttes de rouge de métacrésol. Le changement de couleur a alors lieu pour
V E1 = 20,0 mL. Lors d’un deuxième titrage en présence de rouge de crésol, le virage de
l’indicateur coloré est observé pour V E2 = 32,0 mL.
5. Quelles espèces ont été titrées lors de l’équivalence observée en présence de rouge de
métacrésol ? En déduire les réactions prépondérantes qui ont eu lieu et déterminer la valeur
de leur constante d’équilibre.
6. Répondre à la même question lors de l’équivalence observée en présence de rouge de
crésol.
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CHAPITRE 7 – ÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES - TITRAGES
7.14 Titrage de l’acide sulfurique et du mélange acide sulfurique/acide sulfureux (Centrale-Supélec) (##)
L’acide sulfurique H 2 SO 4 est un diacide dont la première acidité est forte.
1. L’acide commercial utilisé est une « solution aqueuse » à 98 % en masse de H 2 SO 4 , de
masse volumique 1,84 g·cm −3 . Déterminer la valeur de la concentration molaire de l’acide
sulfurique commercial.
2. Un volume V 0 = 5,0 mL d’une solution aqueuse d’acide sulfurique est introduit avec
10 mL d’eau dans un bécher. Cette solution est titrée par une solution aqueuse d’hydroxyde
de sodium de concentration molaire c B = 5,00.10 −1 mol·L −1 . Le titrage est suivi par pHmétrie.
a) Quels sont les acides présents, en quantités non négligeables, avant tout ajout de la solution
titrante ? Justifier avec soin votre réponse.
b) Une simulation de ce titrage est donnée figure page suivante. Attribuer à chacune des
courbes les représentations suivantes : pH = f (V ), [HSO
−
4 ] = g(V ) et [SO
2−
4 ] = h(V ).
3. En déduire la ou les réactions prépondérantes qui ont lieu avant l’équivalence. Déterminer
la valeur de leur constante d’équilibre à 25 °C.
4. Quelle la concentration molaire c A de l’acide sulfurique titré ? Le titrage pH-métrique
met-il en évidence les deux acidités ? Justifier.
On réalise maintenant le titrage de V 0 = 40,0 mL d’une solution aqueuse contenant de l’acide
sulfurique à la concentration molaire c 1 et du dioxyde de soufre dissous (SO 2 , H 2 O encore
noté H 2 SO 3 ) à la concentration molaire c 2 par la solution aqueuse d’hydroxyde de sodium à
c B = 5,00.10 −1 mol·L −1 . On réalise deux titrages. Le premier titrage est réalisé en présence
de quelques gouttes de rouge de métacrésol. Le changement de couleur a alors lieu pour
V E1 = 20,0 mL. Lors d’un deuxième titrage en présence de rouge de crésol, le virage de
l’indicateur coloré est observé pour V E2 = 32,0 mL.
5. Quelles espèces ont été titrées lors de l’équivalence observée en présence de rouge de
métacrésol ? En déduire les réactions prépondérantes qui ont eu lieu et déterminer la valeur
de leur constante d’équilibre.
6. Répondre à la même question lors de l’équivalence observée en présence de rouge de
crésol.
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