Problème no 14

 

A) Le vinaigre vendu par la chaîne alimentaire MEGO ne correspondrait pas à la concentration indiquée sur la bouteille, soit 5% (P/V). Vous devez donc en vérifier le titre (la concentration). Le vinaigre est une solution aqueuse diluée (habituellement entre 5% et 7%) d'acide acétique CH3CO2H (M.M. = 60,0 g/mol). On peut trouver le titre du vinaigre en le titrant avec une solution de NaOH de concentration connue.

CH3CO2H + NaOH ® CH3CO2Na + H2O

 

  • Préparation d'une solution d'hydroxyde de sodium (NaOH ; M.M. = 40,0) :
    vous devez préparer 500 ml d'une solution de NaOH 0,1 mol/l. Quelle masse de NaOH vous faut-il peser ?

Solution :

La solution doit contenir 0,1 mole de NaOH par litre (1000 ml)

ou (0,1 ÷ 2) mole dans 500 ml, soit 0,05 mole.

1 mole pèse 40,0 grammes.

Donc 0,05 mole pèse 0,05 × 40,0 = 2 grammes.

 

Réponse : vous devez peser 2 grammes de NaOH, le dissoudre dans de l'eau distillée dans un ballon jaugé de 500 ml et compléter au trait de jauge avec de l'eau distillée.

 

  • Étalonnage de la solution de NaOH :
    on ne peut peser exactement le NaOH puisqu'il est déliquescent(!). Il faut donc étalonner cette solution, c'est-à-dire en déterminer le titre (la concentration) exacte. On utilise à cette fin le phthalate acide de potassium (KHC8H4O4 ou KHP où P = C8H4O4- ; M.M. = 204,22) qui réagit avec le NaOH selon la réaction suivante :
    NaOH + KHP     ® KNaP + H2O
    Vous pesez un échantillon de 0,3050 g de KHP dans une fiole conique auquel vous ajoutez de l'eau distillée et l'indicateur acide-base phénolphthaléine. Il faut utiliser 16,50 ml de la solution de NaOH préparée précédemment pour faire changer de couleur l'indicateur, c'est-à-dire neutraliser complètement le KHP. Quelle est la concentration de la solution de NaOH en mol/l ?

Solution :

KHP + NaOH ® KNaP + H2O

1 mole de KHP réagit avec 1 mole de NaOH.

On a utilisé 0,3050 g de KHP.

Si 204,22 g de KHP correspond à 1 mole

alors 0,3050 g de KHP corespond à (0,3050 ÷ 204,22) mole ou 0,001493 mole.

Donc 0,001493 mol de KHP réagit avec 0,001493 mol de NaOH.

On a 0,001493 mol de NaOH dans 16,50 ml.
on aura x moles dans 1000 ml.

 

Réponse : [NaOH] = 0,09048 mol/l.

 

  • Le vinaigre, étant trop concentré pour être titré directement, vous le diluez de la façon suivante : vous pipettez 10,00 ml de vinaigre MEGO dans un ballon jaugé de 100,00 ml et vous complétez au trait de jauge avec de l'eau distillée.
    Vous pipettez 25,00 ml de cette solution diluée de vinaigre dans une fiole conique auquelle vous ajoutez l'indicateur phénolphthaléine. Pour faire changer de couleur l'indicateur, il faut 13,50 ml de la solution de NaOH préparée précédemment.
    Le vinaigre est constitué d'acide acétique (CH3CO2H ou plus simplement HAc ; M.M. = 60,00) en solution aqueuse. Il réagit avec le NaOH selon la réaction suivante :
    NaOH + HAc     ® NaAc + H2O
    Quelle est la concentration, en % (P/V), de la solution de vinaigre MEGO ? Est-il conforme à l’étiquetage ?

Solution :

HAc + NaOH ® NaAc + H2O

1 mole de NaOH réagit avec 1 mole de HAc.
On a utilisé 13,50 ml d'une solution de NaOH à 0,09048 mol/l
ce qui correspond à combien de moles ?

qui a réagi avec 0,001221 moles de HAc.

On a trouvé 0,001221 moles de HAc dans 25,00 ml de vinaigre commercial dilué.

Dans 1000 ml on aura donc :

% (P/V) = grammes d'acide/100 grammes de vinaigre.
0,04884 mole d'acide pèse (0,04884 × 60,0) g ou 2,93 g.
d'où 1000 ml de vinaigre dilué contiennent 2,93 g d'acide.
Donc, 100 ml en contiennent 0,29 g.
et le vinaigre dilué est à 0,29%

 

Le vinaigre commercial a été dilué 10 fois, donc sa concentration est :

C1V1 = C2V2

C×10,00 = 0,29 × 100

C = 2,9%

 

Réponse : ce vinaigre est trop peu concentré par rapport à l'étiquetage.
Il faut porter plainte !…

 

B) Vous utilisez la même solution de NaOH pour vérifier quel des deux achats suivants d'aspirine (AAS ; C9H7O4H ; MM = 180,15) est le meilleur ; il s'agit de deux contenants de 100 comprimés. Un comprimé d'aspirine contient de l'AAS (un monoacide) et des produits inertes (liant, etc.).

NaOH + C9H7O4H ® C9H7O4H + H2O

Pharmacie Jean Pharma : 2,50$ ; il faut 18,50 ml de NaOH pour neutraliser un comprimé pesant 0,4055 g.

Pharmacie CoutuPrix : 3,25$ ; il faut 22,50 ml de NaOH pour neutraliser un comprimé pesant 0,4150g.

Quel est le meilleur achat ?

 

Solution :

  1. Trouvez le nombre de grammes d'aspirine dans chaque comprimé.
  2. Calculez le coût d'un gramme d'aspirine pour chaque marque.

NaOH + C9H7O4H ® C9H7O4Na + H2O

 

Trouvez le nombre de grammes d'aspirine dans le comprimé Jean Pharma :

1 mole de NaOH réagit avec 1 mole d'aspirine.

Vous avez utilisé 18,50 ml de NaOH 0,09048 mol/l

Moles de NaOH = moles de ASS :

 

La masse molaire de l'aspirine est 180,15 g/mol.

Donc il y a 0,001674 × 180,15 g d'aspirine dans ce comprimé ou 0,3016 gramme.

Refaire le même calcul pour l'aspirine CoutuPrix.

 

Nombre de grammes d'aspirine dans chaque comprimé :

  • Jean Pharma : 0,3016 gramme.
  • CoutuPrix : 0,3667 gramme.

Pour trouver le meilleur achat, il faut maintenant calculer le prix d'un gramme d'aspirine pour chaque marque.

 

Coût d'un gramme d'aspirine dans le comprimé Jean Pharma :

1 comprimé coûte (2,50$ ÷ 100) ou 0,0250$

Donc 0,3016 gramme coûte 0,0250$

1 gramme coûte (0,0250$ ÷ 0,3016) ou 0,0829$

Refaire le même calcul pour CoutuPrix.

 

Coût d'un gramme d'aspirine dans chaque comprimé :

  • Jean Pharma : 0,0829$
  • CoutuPrix : 0,0886$

Donc vous achèterez...

 

Réponse : le meilleur achat est chez Jean Pharma.