Neutralisation d'un produit commercial

Pierre-Luc Hamelin et Thomas Saint-Maurice

Groupe mercredi 12h00

Laboratoire dosage d’un produit commercial

Travail présenté à

Isabelle Levesque

pour le cours

Chimie des solutions (202-NYB-05)

CÉGEP Garneau

Le mercredi 22 avril 2015

Introduction

Dans notre quotidien, nous utilisons des produits commerciaux dans le but de simplifier l’entretien ménager de notre espace de vie. Les produits ménagés acides (pH de 0 à 7) sont des produits servant à détartrer les surfaces alors que les produits basiques (pH des 7 à 14) sont des produits servant à dégraisser ou à décaper les surfaces^[1]. Plusieurs de ces produits peuvent cependant être nocifs pour les surfaces, mais aussi pour notre épiderme, s’ils sont mal ou excessivement utilisés. Il peut donc être très intéressant de connaitre le caractère acido-basique de ces solutions dans le but de pouvoir déterminé leurs concentrations en en substance acido-basique de plus, le jus de citron étant un triacide, il pourrait peut-être intéressant de connaitre l’effet que cette particularité de ce polyacide sur la neutralisation acido-basique.

Le produit commercial qui sera utilisé dans cette expérience est du jus de citron « Realemon ». Le jus de citron est une solution acide couramment utilisée pour désinfecter les surfaces et y laisser une fraiche odeur citronnée. Cette odeur provient en fait de l’évaporation de l’acide citrique. Pour déterminer la concentration en produit acide contenue dans le jus de citron de marque « Realemon », nous utiliserons les techniques de titrage à l’aide d’un indicateur acido-basique et un second titrage à l’aide d’un pH-mètre.

Cadre Théorique

Un titrage est une technique qui a comme but de déterminer le caractère acido-basique d’une solution, solution appelée le titré. Cette technique s’appuie sur la théorie qu’à proportion stoechiométrique équivalente, une solution acide et une seconde solution basique neutralisent les caractéristiques des deux solutions. Cette réaction de neutralisation est régie par la réaction suivante;

[pic 1]

Cette équation peut être modifiée pour convenir à la neutralisation du jus de citron;

[pic 2]

La solution titrée regroupe trois acides, il est nécessaire que le nombre de moles de titrant soit présent en quantité trois fois plus élevée que le nombre de moles d’acide contenu dans la solution titrée étant donné qu’il s’agit d’un triacide. Ce polyacide est constitué de 3 acides soit; l’acide citrique, en plus grande quantité, ainsi que l’acide malique et l’acide ascorbique toutes deux en quantité négligeable. Leur pKa étant très rapproché, seule la neutralisation de l’acide citrique sera visible puisque près de 95 % de l’acide qui constitue dans la solution en est constitué. Le calcul du pH de la solution révèle que l’indicateur le plus adapté à ce titrage est la phénolphtaléine, car cette dernière tourne au violet lors de la neutralisation complète de l’acide citrique. En vue de déterminer la concentration en acide citrique présent dans le jus de citron, nous utiliserons la technique de titrage à l’aide d’un l’indicateur coloré, ainsi quel titrage à l’aide d’un pH-mètre. Un pH-mètre est un appareil servant à déterminer le pH d’une solution en déterminant la différence de potentiel électrochimique, soit la grandeur thermodynamique^[2]. Pour avoir des résultats fiables, les quantités de titrant et de solutions titrés doivent être environ les mêmes; pour ce faire, nous effectuerons un prétitrage pour déterminer la bonne concentration que notre titrant devrait avoir pour respecter le rapport de proportion. Ces deux techniques permettront de déterminer les points d’équivalence entre le nombre de moles d’ions et d’ions . Les montages des 2 techniques sont illustrés ci-dessous (figure 1.1), le titrage à l’aide d’un indicateur coloré à gauche et le titrage à l’aide d’un pH-mètre à droite.[pic 3][pic 4]

[pic 5]

 Figure 1.1[pic 6]

De manière à garder certains paramètres constants, il sera important de couvrir la solution de jus de citron couverte, car cette dernière est très volatile. Il est possible de faire cette affirmation, car la présence d’une odeur indique inévitablement qu’il y a présence d’un composé volatile dans la solution. Dans l’expérience, les paramètres constants seront; les concentrations des solutions titrante et titrée, le volume de solution titrée et la température ainsi que l’indicateur utilisé. La seule variable dépendante est donc le volume de la solution titrante. Dans le souci d’avoir des résultats fiables, nous ferons deux essais à l’aide de la technique de l’indicateur coloré et un essai avec la technique du pH-mètre.

Matériel et manipulations

Matériel

Jus de citron de marque Realemon

Solution de NaOH (0,100±0,001) mol/L

Bécher

Erlenmeyer

Pipette volumétrique de 10,00 mL et 25,00 mL

Fiole de 100,00 mL

Phénolphtaléine

pH-mètre

Verre de montre

Burette de 50,0 mL

Manipulations^[3]

1. Pipetter 10 mL de jus de citron Realemon, l’introduire dans une fiole conditionnée de 100,00 mL et compléter le volume à 100,00 mL avec de l’eau distillée, garder le bouchon de la fiole sur cette dernière pour évité de diminué la concentration de l’acide

• Titrage à l’aide d’un indicateur coloré

1. Pipetter 25,00 mL de la solution dilués et l’introduire dans un erlenmeyer
2. Introduire le barreau magnétique dans l’erlenmeyer, ajouter 3 ou 4 goute de phénolphtaléine et rincer les parois de l’erlenmeyer avec de l’eau distillé
3. Conditionner la burette avec du NaOH, remplir la burette de solution de NaOH et ajusté le volume initial a zéro
4. Démarrer la plaque agitatrice et la programmer à environ 200 Rpm
5. Ouvrir la valve de la burette et y laisser se déversé environ 17 mL, puis ralentir le débit pour être au goutte à goutte
6. Au moment où la couleur de la solution tourne au violet, fermer la valve de la burette
7. Noter le volume de la solution utilisé pour atteindre l’état d’équilibre
8. Refaire les étapes 1 à 8 une seconde fois en s’assurant que la différence entre les 2 volumes est au plus de 0,2 mL

• Titrage à l’aide d’un pH-mètre

1. Pipetter 25,00 mL de la solution et l’introduire dans un bécher très propre
2. Ajouter le barreau magnétique et 3 ou 4 gouttes de phénolphtaléine et démarré la plaque agitatrice
3. Introduire l’électrode du pH-mètre dans la solution du bécher, laisser cette dernière dans la solution durant toute la période expérimentale
4. Mesurer le pH initial
5. Conditionner la burette avec du NaOH, remplir la burette de solution de NaOH et ajusté le volume initial a zéro
6. Ajouter 5,0 mL de titrant et notez le pH. Recommencer un second ajout de 5,0 mL pour atteindre un volume de titrant de 10,0 mL, tout en notant le pH après chaque ajout. Continuez les ajouts et les lectures de pH de la façon suivante : ajout de 3,0 mL pour obtenir un volume de 13,0 mL, ensuite 2,0 mL pour obtenir un volume de 15,0 mL, ensuite de 1,0 mL jusqu’à concurrence de 18,0 mL, suivi par des ajouts de 0,5 mL jusqu’à concurrence de 27,0 mL (point d’équivalence), puis des ajouts de 1,0 mL pour atteindre 30,0 mL, suivi par un ajout de 2,0 mL puis un suivant de 3,0 mL pour se rendre à un volume de 35,0 mL de titrant, terminé avec des ajout successifs de 5,0 mL jusqu’à concurrence de 50,0 mL.

Tableau des mesures

* : titrage à l’aide du pH-mètre

Volume de la solution titré : (25,00±) mL

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