Dosage
de l'ammoniac dans un produit m�nager, bac S M�tropole 2020.
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Un liquide d'entretien de canalisation est constitu� d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium Na+aq + HO-aq, dans laquelle on dissout un colorant et un gaz. Ce gaz est de l'ammoniac NH3 dont le pourcentage massique dans la solution est compris entre 0,1 % et 0,5 % pour une bouteille neuve de ce produit.
L'ammoniac est assez volatil et s'�chappe, sous forme de gaz, de la
solution d�s que la bouteille est ouverte ; l'odeur d�sagr�able qui en
r�sulte permet d'alerter les usagers lors de l'utilisation de ce
produit. La concentration en ammoniac de la solution diminue quand la
bouteille est ouverte.
1. Extraction de l'ammoniac du liquide d'entretien de canalisation.
Pr�lever 10 mL du liquide d'entretien.
Introduire ce volume dans un ballon.
R�aliser sous hotte le montage ci-apr�s.
Recueillir le gaz extrait qui contient l'ammoniac, dans un erlenmeyer contenant 100 mL d'eau distil�e. ( solution S).
Au bout d'une heure, remplacer l'erlenmeyer par un tube � essais rempli
d'eau distill�e contenant du bleu de thymol et s'assurer que cette
solution reste jaune.
1.1. Indiquer le r�le du chauffage dans ce protocole.
La solubilit� de l'ammoniac dans l'eau diminue lorsque la temp�rature augmente. Par chauffage, l'ammoniac s'�vapore.
1.2. Expliquer pourquoi le test au bleu de thymol permet de faire
l'hypoth�se que tout l'ammoniac contenu dans les 10,0 mL de ce liquide
d'entretien a bien �t� recueilli dans l'erlenmeyer.
L'ammoniac en solution dans l'eau est une base. Tant qu'il reste de
l'ammoniac en solution, le bleu de thymol est de couleur bleue. En
l'absence d'ammoniac en solution, ( solution neutre ou acide), le bleu
de thymol est de couleur jaune.
2. D�termination de la masse volumique du liquide d'entretien.
Placer une fiole jaug�e de volume 200,0 mL sur une balance et r�aliser la tare.
Remplir cette fiole de liquide d'entretien jusqu'au trait de jauge.
Peser la fiole remplie. On rel�ve une masse m =220,4 g.
En d�duire la masse volumique de ce liquide d'entretien.
220,4 / 200,0 =1,102 g cm-3.
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3. Titrage de l'ammoniac.
On r�alise le titrage par conductim�trie de la totalit� de la solution
S ( 100 mL) recueillie dans l'erlenmeyer par une solution aqueuse
d'acide chlorhydrique de concentration 1,0 10-1 mol / L.
L'�quation support du titrage est : NH3 aq +H3O+aq ---> NH4+aq + H2O(l).
On donne l'�volution de la conductivit� de la solution contenue dans le becher en fonction du volume de solution titrante vers�e
3.1. R�aliser un sch�ma l�gend� du dispositif de titrage.
3.2 Justifier que la r�action support du titrage est une r�action acido-basique.
Couples acide base mise en jeu : NH4+aq / NH3 aq et H3O+aq / H2O(l).
Il y a �change de protons entre la base NH3 aq et l'acide H3O+aq.
3.3 Au cours du titrage, la conductivit� de la solution �volue. Justifier l'allure de la courbe avant et apr�s l'�quivalence.
Avant l'�quivalence, H3O+aq est est d�faut.
On ajoute des ions chlorure et il se forme des ions ammonium : la conductivit� de la solution cro�t.
Apr�s l'�quivalence, H3O+aq est est exc�s.
On ajoute des ions chlorure et des ions H3O+aq ( de conductivit� molaire ionique tr�s importante ) : la conductivit� de la solution cro�t plus rapidement.
3.4. D�terminer le pourcentage massique d'ammoniac contenu dans la bouteille . Commenter.
Quantit� de mati�re d'ammoniac : V�q * c = 19 *0,10 =1,9 mmol dans 100 mL de solution S ( dans 10 mL de liquide d'entretoen).
Concentration de l'ammoniac dans le liquide d'entretien : 1,9 / 10 = 0,19 mol / L.
M(NH3) = 14 +3 = 17 g / mol.
Concentration massique d'ammoniac dans le liquide d'entretien : 0,19 *17 =3,23 g / L
Masse d'un litre de liquide d'entretien : 1102 g.
Teneur massique en ammoniac : 3,23 / 1102 ~0,0029 ( 0,29 %).
Cette valeur �tant comprise entre 0,1 et 0,5 %, le flacon de liquide d'entretien n'a pas encore �t� ouvert.
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