S o l u t i o n
1.1
106 C h i m i e g é n é r a l e e n 3 0 f i c h e s
solution mère
solution fille
C = 2 × 10
−2 mol · L
−1
C
= 10
−3 mol · L
−1
V =?
V
= 100 mL
n(Y
4− ) = C × V
n (Y
4− ) = C
× V
On a : n(Y
4−
) = C × V = C
× V
donc V =
C
× V
C
= 5 mL.
1.2. Le matériel nécessaire est une fiole jaugée de 100 mL et une pipette jaugée de
5 mL.
2. Ca
2+
+ Y
4−
= [CaY]
2−
3.1. À l’équivalence, n(Ca
2+
) initial = n(Y
4−
) ajouté = 10
−3
× 20 × 10
−3 mol.
Donc [Ca
2+ ] initial =
20 × 10
−6
100 × 10 −3 = 0,20 × 10
−3 mol · L
−1
= 0,4 mEq · L
−1 .
3.2. C m = 0,2 × 10
−3
× 40,1 = 8,02 mg · L
−1 .
T A C d ’ u n e e a u
Le titre alcalimétrique complet (T.A.C.) d’une eau minérale est le nombre représentant le volume de monoacide fort (en mL) de concentration égale à
0,020 mol · L
−1 nécessaire pour doser 100 mL de cette eau en présence de (B.C.R.).
1. Représentez, sur un axe gradué en pH, les domaines de prédominance des trois
espèces chimiques CO
2−
3 ; CO 2 ,H 2 O ; HCO
−
3 présentes dans un échantillon d’eau
minérale. Quelle propriété chimique possède une espèce chimique telle que HCO
−
3 ?
2. La mesure du pH d’un échantillon de l’eau minérale étudiée donne : pH = 7,2.
Calculer le rapport des concentrations [CO
2−
3 ] , [HCO
−
3 ] dans cette eau. Concluez.
3. On prélève 50 mL d’eau minérale que l’on dose par une solution d’acide chlorhydrique de concentration 0,020 mol · L
−1 en présence de B.C.R. Pour atteindre l’équivalence, il faut verser 14,8 mL de la solution acide.
3.1. Faites un schéma détaillé du montage.
3.2. Écrivez l’équation-bilan de la réaction de dosage.
3.3. Calculez la concentration molaire, puis la concentration massique (en mg · L
−1 )
des ions hydrogénocarbonate dans cette eau minérale.
3.4. Quelle est la valeur du T.A.C. de l’eau minérale ?
Données : pK a des couples acido-basiques :
CO 2 ,H 2 O/HCO
−
3 pK a1 = 6,4 ; HCO
−
3 /CO
2−
3 pK a2 = 10,3 .
Zone de virage du vert de bromocrésol-rhodamine (B.C.R.) : 3,8 – 5,4.
Le B.C.R. a une teinte jaune pour pH 3,8 et une teinte bleue pour pH 5,4.
Masses molaires atomiques (en g · mol
−1 ) : M(H) = 1 ; M(C) = 12 ; M(O) = 16.
1.1
106 C h i m i e g é n é r a l e e n 3 0 f i c h e s
solution mère
solution fille
C = 2 × 10
−2 mol · L
−1
C
= 10
−3 mol · L
−1
V =?
V
= 100 mL
n(Y
4− ) = C × V
n (Y
4− ) = C
× V
On a : n(Y
4−
) = C × V = C
× V
donc V =
C
× V
C
= 5 mL.
1.2. Le matériel nécessaire est une fiole jaugée de 100 mL et une pipette jaugée de
5 mL.
2. Ca
2+
+ Y
4−
= [CaY]
2−
3.1. À l’équivalence, n(Ca
2+
) initial = n(Y
4−
) ajouté = 10
−3
× 20 × 10
−3 mol.
Donc [Ca
2+ ] initial =
20 × 10
−6
100 × 10 −3 = 0,20 × 10
−3 mol · L
−1
= 0,4 mEq · L
−1 .
3.2. C m = 0,2 × 10
−3
× 40,1 = 8,02 mg · L
−1 .
T A C d ’ u n e e a u
Le titre alcalimétrique complet (T.A.C.) d’une eau minérale est le nombre représentant le volume de monoacide fort (en mL) de concentration égale à
0,020 mol · L
−1 nécessaire pour doser 100 mL de cette eau en présence de (B.C.R.).
1. Représentez, sur un axe gradué en pH, les domaines de prédominance des trois
espèces chimiques CO
2−
3 ; CO 2 ,H 2 O ; HCO
−
3 présentes dans un échantillon d’eau
minérale. Quelle propriété chimique possède une espèce chimique telle que HCO
−
3 ?
2. La mesure du pH d’un échantillon de l’eau minérale étudiée donne : pH = 7,2.
Calculer le rapport des concentrations [CO
2−
3 ] , [HCO
−
3 ] dans cette eau. Concluez.
3. On prélève 50 mL d’eau minérale que l’on dose par une solution d’acide chlorhydrique de concentration 0,020 mol · L
−1 en présence de B.C.R. Pour atteindre l’équivalence, il faut verser 14,8 mL de la solution acide.
3.1. Faites un schéma détaillé du montage.
3.2. Écrivez l’équation-bilan de la réaction de dosage.
3.3. Calculez la concentration molaire, puis la concentration massique (en mg · L
−1 )
des ions hydrogénocarbonate dans cette eau minérale.
3.4. Quelle est la valeur du T.A.C. de l’eau minérale ?
Données : pK a des couples acido-basiques :
CO 2 ,H 2 O/HCO
−
3 pK a1 = 6,4 ; HCO
−
3 /CO
2−
3 pK a2 = 10,3 .
Zone de virage du vert de bromocrésol-rhodamine (B.C.R.) : 3,8 – 5,4.
Le B.C.R. a une teinte jaune pour pH 3,8 et une teinte bleue pour pH 5,4.
Masses molaires atomiques (en g · mol
−1 ) : M(H) = 1 ; M(C) = 12 ; M(O) = 16.