Chimie : Etude de l’effet tampon

MOUGIN Flavie

TOLLE Lisa

Compte rendu TP n°2

Etude de l’effet tampon

1. Introduction

L’objectif de ce TP est d’étudier l’effet tampon et donc l’évolution du pH grâce a une solution tampon acétate que nous réalisons au préalable. Une solution tampon est une solution dont le pH varie peu lorsqu’on ajoute de faibles quantités d’acides ou de bases, ou encore lors de faible dilution. L’étude de l’effet tampon est très intérressante à réaliser car il existe de nombreux milieux naturels tamponnés comme notre sang, notre salive, les sucs gastriques. Cela nous permet donc de mieux comprendre le fonctionnement de notre corps.

2. questions préliminaires

1.L’acide acétique glacial est nommé ainsi à cause de sa capacité à se cristalliser dès que la température descend en dessous de 16,7 °C, qui est sa température de fusion.

Pour trouver le volume d’acide acétique glacial à prélever pour préparer 50 cm^3 de solution acétique à 1.10^-1 mol/L. On sait que C1 x V1 = C2 x V2 et C1= 10^-1 ;C2= 1.10^-1 mol/L ;V2= 50 cm3. On cherche donc V1.

V1=(C2 x V2)/C1=(1.10^-1 x 50.10^-3)/1.10^-1=0.05 L

Il faut donc prélever 50 mL d’acide acétique glacial

2. Pour cela on utilise l’équation Henderson-Hasselbach qui est pH = pKa + log [CH3COOH]/[CH3COO-]. Mais on sait que le pH et la pKa sont égaux (4,75) donc log [CH3COOH]/[CH3COO-] = 4,75-4,75 = 0

=> [CH3COOH]/ [CH3COO-]= 10^0. Donc après ajout de NaOH jusqu’à pH = 4,75, le rapport de concentration d’acide acétique et ions acétate est égal à 1. Ce qui veut dire qu’il y autant d’acide acétique est de 10^-1 mol/L, donc l’ion acétate est également de 10^-1 mol/L

3. On cherche m(NaHCO3), on sait qu’il y a 20 mL de solution tampon carbonate à 0,05 M. On cherche tout d’abord la masse molaire de NaHCO3.

M(NaHCO3) = 23+1+12+3 x 16=84 g/mol

On sait que m = n x M ;n =C x V ; c c’est la concentration molaire donc elle est exprimée en mole par unité de volume, ce qui correspond à la moralité M. Donc m(NaHCO3) = M x V x M

M(NaHCO3) = 0.05 x 0.02 x 84 = 0.084 g. Il faudra donc prélever 0,084 g de NaHCO3 pour obtenir le tampon carbonate.

3.  mise en œuvre expérimentale

Pour les manipulations, il ne faut pas oublier de porter une blouse en coton et des lunettes de protection.

3.1 Réalisation de la solution tampon  

La première étape consiste à réaliser une solution tampon. Cette solution tampon est composée d’acide acétique et d’ion acétate en quantité équimolaires et à un pH = pKa (CH3COOH/CH3COO-) = 4,75. Donc on prélève 70 cm3 d’acide acétique de concentration environ 10^-1 mol/L et on ajoute à la burette un volume de solution de soude jusqu’à que le pH soit de 4,75 ; lors de cette expérience nous avons calculé un volume de soude est de

Addition d’un acide fort

Une fois la solution terminée, on peut étudier l’effet tampon par l’ajout d’une solution d’acide fort (HCl). Dans un premier temps, on ajoute l’acide fort à 20 mL d’eau pure puis dans un second temps, on ajoute 20 mL de HCl à notre solution tampon. On note le pH à chaque mL ajouté à chaque fois et on conserve tout nos données dans un tableau pour en tracer un graphique.

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