1.  Les couples de l'acide phosphorique H₃PO₄

3 couples acido-basiques interviennent : 

H₃PO₄ / H₂PO₄^- :  pKa₁ = 2,1              H₂PO₄^-/ HPO₄^2- : pKa₂ =7,2                HPO₄^2-/ PO₄^3- : pKa₃  = 12,4

H₂PO₄^- : ion dihydrogénophosphate, HPO₄^2- : ion hydrogénophosphate et PO₄^3- : ion phosphate

Sur un axe de pH placer les zones de prédominance de H₃PO₄ , H₂PO₄^- , HPO₄^2-  et PO₄^3- 

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 V_a = 10 mL de la solution de H₃PO₄   de concentration C_a par une solution d'hydroxyde de sodium ( soude ) C_b = 0,02 mol/L

 Compléter le tableau suivant :

Tracer la courbe pH = f ( V_b ).

Déterminer les deux volumes équivalents V_a1 et  V_a2  (méthode des tangentes), la 3^ème équivalence est indétectable, HPO₄^2- étant un acide trop faible ( pK_a >12)  

V_b1 =               mL                              V_b2  =               mL

Ecrire pour chaque équivalence, la réaction correspondante :

1^ère équivalence :

2^ème équivalence :

3^ème équivalence :

Quelle relation existe-t-il entre les deux volumes V_b1 et  V_b2  ? Pourquoi ?

Déterminer la relation correspondant à la 1^ère équivalence :

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

C_a =                             =                      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 V_a = 50 mL de Coca-Cola décarboniqué de concentration C_a par une solution d'hydroxyde de sodium ( soude ) C_b = 0,02 mol/L

Compléter le tableau suivant :

Tracer la courbe pH = f ( V_b ). Déterminer le volume équivalent V_a   (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 C_a =                           =                      mol/L

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

M_H3PO4 = 98 g/mol

m =                                         =                                 g/L