Protocole

Principe

Nous doserons successivement par une solution de soude de concentration c ( cb = 10-2 mol.L-1) un mélange de 10 mL de solution d'acide sulfurique et de 100 mL d'eau distillée puis un mélange de 10 mL de la même solution d'acide sulfurique et de 100 mL de pluie.

 La différence entre les deux quantités de soude versées à l'équivalence nous permettra de déterminer l'acidité de l'échantillon de pluie.

Mode opératoire

Les faibles concentrations des solutions utilisées impliquent un soin particulier pour le lavage de la sonde du pH-mètre et pour celui des verreries.

Relevez le pH en fonction du volume Vb de solution de soude ajouté dans le cas du dosage:

a) de 10 mL de solution d'acide auxquels ont été ajoutés 100 mL d'eau distillée.

b) de 10 mL de solution d'acide auxquels ont été ajoutés 100 mL de fausse pluie ( mélange très dilué d'acide nitrique et d'acide sulfurique). Le but est de tester la fiabilité de la méthode.

c) de 10 mL de solution d'acide auxquels ont été ajoutés 100 mL de pluie.

Dans les trois cas, le mélange initial a donc un volume Va = 110 mL.

Exploitation des mesures
Théorie

Notons na le nombre de moles d'ions H3O+ dans le mélange initial.

Après ajout de soude et avant le point d'équivalence nous pouvons écrire:

       [   H3O+  ]  =  na   - cb. Vb    )   /   (  Va+Vb)

ou encore  (  na   - cb. Vb    )  =  10 -pH  (  Va+Vb )

cette égalité permet d'introduire G la fonction de Gran :

                                G = 10 -pH  (  Va+Vb )

G =  na   - cb. Vb  est une fonction affine de  Vb   .

La représentaion de G en fonction de Vb  est donc une droite dont l'intersection avec l'axe des abscisses correspond au point d'équivalence.

Calculs

Tracez les droites de Gran correspondant aux trois dosages.

Déduisez-en  [   H3O+  ] pour la "fausse pluie" puis celle de la vraie pluie.

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didier.hottois@wanadoo.fr