Exercice B - 2. Dosage par titrage du vinaigre mé… · Bac Physique-Chimie Métropole 2 remplacement 2022

EXERCICE B. NETTOYAGE DES PLAQUES DE CUISSON (5 points)

Mots-clés: réaction acide-base, titrage, cinétique chimique

Pour nettoyer une plaque de cuisson électrique encrassée, une méthode consiste à déposer, avant de frotter, de l'hydrogénocarbonate de sodium solide (vendu sous le nom de bicarbonate de soude) tout autour des plaques électriques puis à verser du vinaigre ménager.

D'après www.delcourt.fr

Dans cet exercice, on étudie la composition d'un vinaigre ménager, puis la cinétique de sa transformation chimique avec de l'hydrogénocarbonate de sodium.

Nom du produit · Vinaigre ménager 14°

Masse volumique $\rho$ · $1{,}0\text{ g}\cdot\text{mL}^{-1}$

pH · $2{,}2$

D'après http://langle.fr/fiches-securites/6427-test

Figure 1. Fiche sécurité du vinaigre ménager 14°

Données:

numéros atomiques: $Z(\text{H}) = 1$; $Z(\text{C}) = 6$; $Z(\text{O}) = 8$;

masses molaires atomiques en $\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$: $M(\text{H}) = 1{,}00$; $M(\text{C}) = 12{,}0$; $M(\text{O}) = 16{,}0$;

$\text{p}K_A$ du couple acide éthanoïque / ion éthanoate: $\text{p}K_A = 4{,}76$.

2. Dosage par titrage du vinaigre ménager 14°

Le degré d'acidité d'un vinaigre ménager est égal au titre massique, exprimé en pourcentage, en acide éthanoïque de ce vinaigre.

On réalise le titrage d'un volume de 10,0 mL d'une solution de vinaigre ménager 14° dilué 100 fois par une solution aqueuse titrante d'hydroxyde de sodium de concentration $2{,}00\cdot 10^{-2}\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1}$. Le suivi est effectué à l'aide d'un pH-mètre et permet de tracer la courbe représentant le pH en fonction du volume $V$ de solution titrante versée. Cette courbe figure sur l'ANNEXE 1.

Q5.

Écrire l'équation de réaction support du titrage de l'acide éthanoïque par l'hydroxyde de sodium.

Q6.

Déterminer, en réalisant une construction sur l'ANNEXE 1, le volume $V_E$ de solution aqueuse titrante d'hydroxyde de sodium versé à l'équivalence du titrage.

Q7.

Expliquer quel aurait été l'indicateur coloré le plus adapté, parmi ceux fournis sur la figure 2, pour réaliser ce titrage par colorimétrie.

Indicateur coloré · Teinte de la forme acide · Zone de virage · Teinte de la forme basique

Hélianthine · Rouge · 3,1 – 4,4 · Jaune

Vert de bromocrésol · Jaune · 3,8 – 5,4 · Bleu

Rouge de crésol · Jaune · 7,8 – 8,8 · Rouge

Rouge d'alizarine · Violet · 10,0 – 12,0 · Jaune

Carmin d'indigo · Bleu · 11,6 – 14,0 · Jaune

Q8.

Après avoir exploité le titrage pour déterminer la valeur de la concentration en quantité de matière de la solution diluée 100 fois, calculer le titre massique du vinaigre ménager étudié. Commenter le résultat.