Dosages faisant intervenir un acide ou une base faible
Doser le vinaigre ou l’ammoniaque : un saut de pH moins marqué, plus riche en informations.
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Dosages faisant intervenir un acide ou une base faible
💡 Idée principale : quand l’acide ou la base est faible, le pH à l’équivalence n’est pas 7. À la demi-équivalence, pH = pKa : le dosage permet de mesurer le pKa du couple.
Étapes résumées
Acide faible + base forte : pH(E) > 7.
Base faible + acide fort : pH(E) < 7.
À la demi-équivalence : pH = pKa.
Indicateurs : phénolphtaléine ou hélianthine selon le cas.
Acide faible par base forte
À l’équivalence, la solution contient la base CH₃COO⁻ : pH ≈ 8 à 9.
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La demi-équivalence
Pour , la moitié de l’acide a réagi : [AH] = [A⁻] et donc pH = pKa.
2. Comprendre la différence avec un acide fort
Quand on dose un acide faible par la soude, il se forme sa base conjuguée. Avant l’équivalence, le mélange contient donc l’acide et sa base : c’est une solution tampon, et le pH varie lentement. À l’équivalence, il ne reste que la base faible : le pH est supérieur à 7. Le saut de pH est plus petit qu’avec un acide fort.
Les deux courbes
Acide fort + base forte
pH de départ bas ; saut de pH grand ; pH = 7 à l’équivalence.
≠
Acide faible + base forte
pH de départ plus haut ; zone tampon ; pH > 7 à l’équivalence.
Base faible par acide fort
Formule
À l’équivalence, NH₄⁺ rend la solution acide : pH ≈ 5.
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Exemple guidé
Lors du dosage d’un acide faible, VbE = 20 mL. Pour Vb = 10 mL, le pH vaut 4,8. Conclus.
On dilue 10 fois un vinaigre. On dose 10 mL de cette solution par la soude à 0,1 mol/L : = 14 mL. Calcule la concentration du vinaigre et son degré d’acidité (masse d’acide éthanoïque pour 100 g ; M = 60 g/mol ; densité ≈ 1).
Solution
Solution diluée : ; vinaigre : . Masse dans 1 L : , soit 8,4 g pour 100 g. Le vinaigre est à environ 8°.
Exercice type
Sur la courbe, on lit pH = 4,8 pour un volume de 7 mL de soude. Que représente cette valeur ?
Solution : 7 mL est la moitié de : c’est la demi-équivalence. À ce point, , donc pH = pKa = 4,8.
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3. Choisir l’indicateur
Indicateur
Zone de virage
Convient pour
Hélianthine
3,1 – 4,4
base faible par acide fort
BBT
6,0 – 7,6
acide fort par base forte
Phénolphtaléine
8,2 – 10
acide faible par base forte
À toi de jouer
1. pH à l’équivalence d’un acide faible dosé par la soude : > 7 ou < 7 ?
2. Que vaut le pH à la demi-équivalence ?
3. Indicateur pour doser le vinaigre ?
Réponses : > 7 · le pKa · la phénolphtaléine. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
Erreurs fréquentes
L’équivalence n’est pas à pH 7 pour un acide faible.
La demi-équivalence se lit en abscisse : VbE/2.
Le saut de pH est moins grand qu’avec un acide fort.
Méthode
Repère E, lis VbE, puis VbE/2 et le pH correspondant pour obtenir pKa.
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