Dosage acido-basique
Dosage de l'acide phosphorique dans un soda

 

Matériel : bechers, burette, pipettes jaugées de 10 mL et de 20 mL, agitateur, pH-mètre

Solutions : Coca-cola, Soude à 0,02 mol/L, acide phosphorique à  0,01 mol/L

1.  Les couples de l'acide phosphorique H3PO4

3 couples acido-basiques interviennent : 

H3PO4 / H2PO4- :  pKa1 = 2,1              H2PO4-/ HPO42- : pKa2 =7,2                HPO42-/ PO43- : pKa3  = 12,4

H2PO4- : ion dihydrogénophosphate, HPO42- : ion hydrogénophosphate et PO43- : ion phosphate

Sur un axe de pH placer les zones de prédominance de H3PO4 , H2PO4- , HPO42-  et PO43- 

2.  Dosage pH-métrique d’une solution d'acide phosphorique   

Etalonner le pHmètre à l'aide des deux solution de référence à pH = 7 et pH = 4

Préparer le matériel nécessaire pour le dosage de Va = 10 mL de la solution de H3PO4   de concentration Ca par une solution d'hydroxyde de sodium ( soude ) Cb = 0,02 mol/L

 Compléter le tableau suivant :

Vb(mL) 0 1 2 3 4 4,5 5 5,5 6 7 8 9 9,5 10 10,5 11 12 13 14 15 16 17
pH                                            

Tracer la courbe pH = f ( Vb ).

Déterminer les deux volumes équivalents Va1 et  Va2  (méthode des tangentes), la 3ème équivalence est indétectable, HPO42- étant un acide trop faible ( pKa >12)  

Vb1 =               mL                              Vb2  =               mL

Ecrire pour chaque équivalence, la réaction correspondante :

1ère équivalence :

2ème équivalence :

3ème équivalence :

Quelle relation existe-t-il entre les deux volumes Vb1 et  Vb2  ? Pourquoi ?

Déterminer la relation correspondant à la 1ère équivalence :

En déduire la concentration Ca de la solution d'acide phosphorique :

Ca                            =                      mol/L

3.   Dosage de H3PO4 dissous dans le Coca-Cola 

H3PO4 est un acidifiant (E 338) utilisé pour acidifier certaines boissons. Pour le doser, on élimine le CO2  ( par aspiration sous vide ) qui est ajouté pour rendre la boisson gazeuse.

Préparer le matériel nécessaire pour le dosage de Va = 50 mL de Coca-Cola décarboniqué de concentration Ca par une solution d'hydroxyde de sodium ( soude ) Cb = 0,02 mol/L

Compléter le tableau suivant :

Vb(mL) 0 2 4 6 8 9 9,5 10 10,5 7 8 9 9,5 10 11 11,5 12 13 14
pH                                      

Tracer la courbe pH = f ( Vb ). Déterminer le volume équivalent Va   (méthode des tangentes )

Montrer à partir de la courbe qu'à sa concentration dans le coca-cola, H3PO4 peut être considéré comme un acide fort.

Ecrire l'équation du dosage :

En déduire la relation d'équivalence : 

Calculer Ca =                           =                      mol/L

Calculer la masse d'acide phosphorique dissoute dans un litre de Coca-Cola :

MH3PO4 = 98 g/mol

m =                                         =                                 g/L