Une solution commerciale utilisée pour déboucher les éviers, canalisations, etc. est essentiellement constituée d’une base B. Le flacon porte les indications suivantes : Danger – Produit corrosif. Cet exercice a pour objectifs de déterminer :

– s’il s’agit d’une base forte ou d’une base faible ;

– la concentration de la solution commerciale .

Pour faire cette étude expérimentale, les seuls matériels et produits disponibles sont donnés dans la liste suivante :

Matériel : – pH-mètre électrode système d’agitation ; – fioles jaugées : 50 mL, 100 mL, 200 mL ;– propipette (poire aspirante) ;– pipettes jaugées : 1 mL, 5 mL, 10 mL, 20 mL ;– burette de 25 mL graduée au 1/10 mL ;– bechers.

Produits utilisés : – eau distillée ;– solution commerciale de « produit déboucheur » S₀ de concentrationC₀ ;

– solution d’acide chlorhydrique de concentration :C_A= 0,050 mol/L ; – solution d’indicateurs colorés.

A. Étude d’une propriété de la base B :

1. Il faut préparer, à partir de la solution , une solution diluée, S, de concentration C telle que C= C₀/200 . Compte tenu de la liste du matériel disponible, indiquer celui qu’il faut utiliser pour réaliser la dilution souhaitée dans les meilleurs conditions. Préciser les produits qu’il faut employer. Quel volume de solution S obtient-on après dilution ?
2. Afin de savoir si la base B réagit totalement ou non avec l’eau (base respectivement forte ou faible), on verse progressivement la solution d’acide chlorhydrique telle que C_A= 0,050 mol/L dans un becher contenant initialement v_B= 20 mL de solution S. On mesure le pH du milieu réactionnel en fonction du volume d’acide versé. Faire un schéma légendé du montage réalisé.
3. En notant le couple acide/base auquel appartient la base B, BH/B^-, écrire l’équation de la réaction qui se réalise dans le becher.
4. Quelle quantité d’ion oxonium H₃O⁺ a-t-on apportée lorsqu’on a introduit un volume V_A= 8 mL d’acide chlorhydrique ?
5. Par lecture graphique, déterminer la quantité d’ions oxonium effectivement présente dans la solution. La réaction est-elle totale ? Si oui, on dit que la base est forte.

B. Détermination de la concentration :

1. Déterminer graphiquement le volume d’acide à l’équivalence.
2. En déduire la concentration C de la solution S.
3. Déterminer la concentration de la solution commerciale.

C. Choix d’indicateur(s) coloré(s) :

À partir de la courbe obtenue lors de l’étude de l’évolution du pH en fonction du volume d’acide versé, il est possible de choisir correctement un (ou plusieurs) indicateur(s) coloré(s) pour déterminer la concentration de la solution S lors du dosage.

1. Soit un indicateur coloré de pK_a=3,6 (hélianthine). Sa forme acide a une couleur rouge. Sa forme basique a une couleur jaune. Qu’appelle-t-on zone de virage ?
   - Soit une solution incolore de pH=5 . Quelle teinte prend-elle lorsqu’on ajoute deux gouttes de cet indicateur ? Justifier à l’aide des données du tableau ci-après.
2. Les indicateurs colorés disponibles sont indiqués ci-dessous :

   indicateur	couleur de la forme acide	zone de virage	couleur de la forme base
   hélianthine	rouge	3,1 - 4,4	jaune
   bleu de bromothymol	jaune	6,0 - 7,6	bleu
   phénolphtaléine	incolore	8,2 - 10	rose violet

   
   
   Quel est parmi les indicateurs celui qui apparaît le mieux adapté au dosage ? Justifier graphiquement la réponse.