Mesure du pH de solutions d'acide chlorhydrique

Une solution d’acide chlorhydrique est obtenue par dissolution de chlorure d’hydrogène HCl dans de l’eau.

I. Objectifs du TP :

Préparer des solutions d'acide chlorhydrique par dilutions successives d'une solution mère.

Mesurer des pH à l'aide d'un pH-mètre.

Etudier l'influence de la dilution sur le pH d'une solution d'acide chlorhydrique.

II. Préparation des solutions :

- A partir d'une solution mère d'acide chlorhydrique de concentration c₁ = 10^-2 mol.L^-1, préparer par dilution une solution de concentration précise c₂ (à déterminer en fonction de la verrerie mise à disposition) puis, par dilutions successives, des solutions de plus en plus diluées. Chaque groupe réalisera au moins 4 dilutions

- Le volume de la solution préparée sera de 100 mL.

- Conserver chaque solution dans des béchers convenablement repérés.

- Toutes les solutions préparées seront alignées au bureau par ordre de concentration

III. Compte-rendu :

Décrire précisément le protocole d’une dilution.

concentration de la solution-mère                     c₁ =

concentration de la première solution diluée      c₂ =

Quelle est la concentration de la solution obtenue lors de la 2^ème  , de la 3^ème , de la 4^ème dilution ?

Consigner les différentes mesures de pH dans un tableau.

Soit c la concentration de chaque solution d'acide chlorhydrique, calculer -logc, pour chaque valeur de c.

Tracer sur papier millimétré le graphe pH = f(-logc).

En déduire la relation entre le pH des solutions étudiées et -logc.

Interpréter cette relation.

TD pH de solutions d'hydroxyde de sodium

L'hydroxyde de sodium solide ionique est très soluble dans l'eau : On obtient une solution d'hydroxyde de sodium ; La dissolution très exothermique.

I. Objectifs du TD :

Calculer des concentrations c de solutions d'hydroxyde de sodium à partir de protocoles de dilution.

Etudier l'influence de la dilution sur le pH d'une solution d'hydroxyde de sodium.

II. Préparation des solutions:

A partir d'une solution mère A d'hydroxyde de sodium de concentration 10^-2 mol/L, on prépare les solutions suivantes :             B : 50 mL de A + 50 mL d'eau distillée

C: solution B + 100 mL d'eau distillée

D: 10 mL de solution A + 90 mL d'eau distillée

E: 10 mL de solution B + 90 mL d'eau distillée

F: 10 mL de solution C + 90 mL d'eau distillée

G: 10 mL de solution D + 90 mL d'eau distillée

III. Résultats des mesures de pH:

IV. Exploitation des résultats:

Sur le graphe obtenu en TP,  tracer le graphe pH = f(-logc).

En déduire la relation entre le pH des solutions étudiées et -logc pour des solutions d'hydroxyde de sodium.

Résultats du TD

Compte-rendu de TP :

I. Préparation des solutions :

A partir d'une solution mère d'acide chlorhydrique de concentration c₁ = 10^-2 mol.L^-1, on souhaite préparer par dilution une solution de concentration précise c₂ puis, par dilution successives, des solutions de plus en plus diluées.

Chaque groupe dispose d’une fiole jaugée de 100 mL, mais de pipettes jaugées différentes de volume v. La concentration c₂ varie donc d’un groupe à l’autre.

Protocole de dilution :

1 Après avoir versé un peu de la solution à diluer dans un bécher, on en prélève un volume v de la pipette jaugée munie d'un pipeteur.

2 On introduit la solution prélevée dans la fiole jaugée.

3 On remplit la fiole jaugée aux trois quarts avec de l'eau distillée, et, après l'avoir bouchée on l’agite pour favoriser la dilution.

4 On complète alors avec de l’eau distillée à la pissette au début puis à la pipette simple pour terminer au niveau du trait de jauge (en prenant garde au ménisque).

5 On rebouche la fiole et on la retourner plusieurs fois pour bien homogénéiser la solution.

Première dilution - Calcul de la concentration c₂ :

La quantité d’acide chlorhydrique prélevée dans la solution-mère avec la pipette jaugée est : n_acide = c₁ .v

Cette quantité introduite dans la fiole n’est pas modifiée quand on ajoute de l’eau distillée.

Donc n_acide (pipette) = n_acide (fiole)

La concentration de la solution obtenue dans la fiole est : c₂ = n_acide /V_fiole = c₁.v/V _fiole

Les autres dilutions :

Si l’on note c_i la concentration de la solution prélevée et c_f la concentration de la solution obtenue, en faisant le même raisonnement, on a : c_f = c_i.v/V _fiole.

Comme le rapport v/V _fiole reste toujours le même, on obtient la concentration suivante en multipliant par le même facteur v/V _fiole la concentration précédente.