Titrage d'un produit courant : le vinaigre

TP n°12 (Chimie)

Objectifs : - Vérifier le degré d’acidité d’un vinaigre de vin blanc.

                  - Vérifier l’allure des courbes de titrage pHmètrique.

                   - En déduire la possibilité du titrage à l’aide d’un indicateur coloré puis le réaliser.

 I°) Présentation du vinaigre de vin blanc  :

     Le vinaigre, dont le nom vient de «vin aigre » résulte en grande partie de l’oxydation de l’éthanol présent dans

     les boissons alcoolisées. Cet éthanol se transformant en acide éthanoïque (CH₃COOH). Sur une bouteille de

     vinaigre de vin blanc achetée dans le commerce on lit «vinaigre à 8,0°».

     Le degré d’acidité est la masse d’acide éthanoïque pur (CH₃COOH) contenue dans 100 g de vinaigre.

     Donnée : la densité du vinaigre est d’environ 1,0.

                     M_C=12,0 g/mol                     M_H=1,0 g/mol       M_O=16,0 g/mol

     1°) En déduire la masse volumique en g/mL du vinaigre utilisé.

     2°) Calculer la concentration molaire du vinaigre utilisé (vinaigre à 8,0°).

     3°) À votre avis, pourquoi sera-t-il difficile de titrer 20 mL de  ce vinaigre par une solution de soude

          de concentration 0,10 moL/L ? Que doit-on faire ? (Justifier par un calcul) 

II°) Dilution de la solution mère (vinaigre à 8,0°) :

       On souhaite obtenir 100 mL de solution fille obtenue après une dilution au 1/10.

      1°) Combien faut-il prélever de la solution mère ?

     2°) Choisir et nommer le matériel nécessaire pour  préparer la solution diluée (faire vérifier votre

           résultat).

III°) Titrage pHmètrique de la solution diluée :

        Pour vérifier le degré d’acidité du vinaigre commercial, on va réaliser un titrage pHmètrique de 20 mL de

        solution fille de vinaigre, par une solution d’hydroxyde de sodium (Na⁺_aq+OH^-_aq) de concentration

        C_B=0,10 mol/L.

        1°) Indiquer qui sera le réactif titrant, le réactif titré  puis  écrire la réaction du titrage. Quelles

              doivent les  particularités de cette réaction de titrage ?

       2°) Faire un schéma légendé du montage permettant de faire ce titrage. Préciser les différentes

            opérations à  réaliser pour faire ce titrage.

     3°) a) Réaliser le titrage, en notant dans un tableau  le volume V_B d’hydroxyde de sodium versé en

              fonction du   pH.

         b)Tracer la courbe pH=f(V_B) sur papier millimétré.

         c) En déduire le volume V_BE et le pH_E à l’équivalence (utiliser la méthode des tangentes).

    4°) Calculer alors la concentration C_A de la solution diluée du vinaigre.

    5°) En déduire la concentration C de la solution de vinaigre commercial.

   6°) Vérifier si le degré d’acidité du vinaigre commercial est de 8,0°. Remarque.

   7°) En utilisant un point particulier de votre courbe pH=f(V_B), déterminer le pK_A du couple

        CH₃COOH/ CH₃COO^- (justifier votre choix du point). Comparer avec la valeur théorique (voir les

         données  à la fin du livre de chimie).

IV°) Titrage de la solution diluée sans pHmètre :

         On dispose de zones de virage de trois indicateurs colorés :

        Hélianthine : de pH=3,1 à pH=4,4

        BBT (bleu de bromothymol) de pH=6,0 à pH=7,6

        Phtaléine  de pH=8,2 à pH=11

      1°) Quels sont les indicateurs que l’on peut éliminer directement pour faire le titrage du III °) ?

          (Expliquer)

     2°) Proposer un protocole expérimental permettant de réaliser ce titrage sans pHmètre (mais avec un

             indicateur coloré), puis le mettre en œuvre .

      3°) Quel est l’intérêt d’utiliser un indicateur coloré, lorsqu’on cherche à réaliser un  titrage, quel est

            l’inconvénient ?