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MINI E FA E.N ISTER ET DE ECOL ASCIC N.P., 10 A RE DE E LAR LE NA CULE Ave Has

MINI E FA E.N ISTER ET DE ECOL ASCIC N.P., 10 A RE DE E LAR LE NA CULE Ave Has L’EN RECHE ATIONA E DE T DE C en Badi, www ANNEE 2 SEIGN ERCHE ALE PO TRAV CHIM El-Harr w.enp.ed UNIVERS 2016‐2017 NEME E SCIE OLYTE AUX P MIE 1 rach- BP du.dz SITAIRE 7 ENT SU ENTIF ECHNI PRAT P 182- AL UPERI FIQUE IQUE TIQUE LGER 16 IEUR E ES 6200 SECURITE AU LABORATOIRE [1] B. HAMDI, Méthodologie Chimie SECURITE AU LABORATOIRE B. HAMDI, Méthodologie Chimie (Travaux pratiques de chimie), Faculté de Chimie, USTHB SECURITE AU LABORATOIRE [1] , Faculté de Chimie, USTHB SYMBOLES UTILISES SUR LES ETIQUETTES VERRERIE USUELLE UTILISEE AU LABORATOIRE DE CHIMIE VERRERIE USUELLE UTILISEE AU LABORATOIRE DE CHIMIE VERRERIE USUELLE UTILISEE AU A : pour liquide B Spatules pour liquide B : pour solide QUELQUES RAPPELS 1. Solution Une solution est un mélange homogène de corps purs. Elle est constituée essentiellement d’un solvant (eau…) et d’un soluté. Le soluté est un corps pur qui peut être à l’état liquide, solide ou gazeux. - Molarité C’est le nombre de moles de soluté par litre de solution. Mi = ni / V (l) Unité : mol.l-1 ou M - Molalité C’est le nombre de moles de soluté par kilogramme de solution. Mi = ni / m (kg ) Unité : mol.kg-1 - Normalité C’est le nombre d’équivalents grammes de soluté par litre de solution. Ni = neq / V (l) Unité : eqg.l-1 - Titre ou concentration massique T = m soluté / V solution Unité : g. l-1 MANIPULATION ET EXPRESSION DES RESULTATS Le but de la manipulation est d’apprendre à utiliser à bon escient le matériel de laboratoire, préparer des solutions avec le plus grand soin possible (grande précision) et à mettre en réaction une substance de quantité connue ou inconnue. 1. Dilution La dilution consiste à accroître la quantité de liquide et en modifier la concentration par l’ajout d’une certaine quantité d’eau. Exemple : Préparer une solution de volume V2 et de concentration N2 à partir d’une solution de départ de volume V1 et de concentration N1. N1 . V1 = N2 . V2 2. Préparation d’une solution -Cas d’un soluté solide (m = 100 M C V/ P) Où : m = masse de soluté p = pureté de soluté. -Cas d’un soluté liquide (v = 100 M C V/ P . d) Où : v = volume à prélever. 3. Détermination de l’équivalence L’équivalence correspond à l’arrêt de la réaction étudiée. Il faut donc procéder de telle sorte à repérer, avec précision, cette limite. Les moyens utilisés sont : indicateurs colorés, pH métrie… Les réactions à étudier seront de type acide- base (échange de proton H+) ou de précipitation (échange d’ions). Lorsque la réaction de titrage est déterminée, on utilise la relation : N1 . V1 = N2 . V2 4. Incertitudes sur les résultats Toute mesure d’une grandeur X n’est qu’une valeur approchée de la valeur exacte x e. x = x – x e (erreur absolue de la mesure) On peut classer ces erreurs en deux catégories : erreurs systématiques (dues au matériel) et erreurs accidentelles (dues au manipulateur). Applications aux travaux pratiques I. Donner le nom ou la formule chimique des composés suivants : - HClO4 ; HClO3 ; HClO2 ; HClO ; HCN ; HCl ; Fe(OH)2 ; Fe(OH)3 ; LiF ; Al(OH)3 ; CaCO3 ; NaCN ; NaCl ; NaClO4 ; NaClO3 ; NaClO2 ; NaClO ; Na2S2O3 ; Na2S ; NaOH ; KH2PO4 ; Cu2O ; CuO ; AgNO3. - Acide phosphorique ; hydroxyde d’ammonium ; chlorure de fer (III) ; zinc ; nitrate de fer ; chlorure de potassium ; thiocianate de potassium ; carbonate de calcium ; permanganate de potassium. II. Equilibrer les réactions suivantes et dire de quel type s’agit – il? HCl + Ca(OH)2 CaCl2 + H2O AgNO3 (aq) + NaCl (aq)  AgCl (s) + NaNO3 (aq) Zn (s) + HCl (aq)  ZnCl2 (aq) + H2 (g) MnO4 - + K2C2O4 + …  Mn2+ + CO2 + … - Déterminer la masse de l’équivalent- gramme de K2C2O4. III. La préparation industrielle de l’acide sulfurique à partir de la pyrite de fer se fait suivant les réactions : FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 SO2 + O2 SO3 SO3 + H2O  H2SO4 Calculer la quantité théorique d’acide sulfurique obtenue à partir de 1 kg de pyrite de fer. IV. On dispose au laboratoire d’un flacon d’acide sulfurique portant les indications suivantes sur l’étiquette : - 98 g/mol - 95 % - 1.85 a/ Calculer la molarité et la normalité de cette solution b/ Expliquer comment doit – on préparer 250 ml d’une solution aqueuse 0,04 N à partir de la solution initiale ? c/ On ajoute 100 ml d’eau distillée à 50 ml de la solution précédente. Quelle est la molarité de la solution obtenue ? V. On pèse des quantités convenables de 3 produits : CaO, K2CO3 et KHCO3 pour obtenir 3 solutions aqueuses de 1 l chacune et ayant respectivement comme concentrations : 0,10 N; 0,05 N et 0,10 N. On vérifie ces concentrations par dosage de 20 ml de chaque solution à l’aide d’une solution H2SO4 0,05 N. A. Donner le nom de ces 3 produits, B. Quelle quantité de chaque produit faut – il utiliser pour préparer ces trois solutions ? C. Ecrire les réactions de titrage. De quel type s’agit- il ? D. Déterminer les volumes de solution d’acide pour effectuer chaque dosage. VI. On veut doser un acide chlorhydrique commercial : on mesure sa densité égale à 1,15. Un prélèvement de 662,5 mg est dilué puis traité avec une solution de nitrate d’argent en excès. Le précipité est recueilli, séché et pesé, sa masse est de 1075 mg. a- Quelle est la masse de HCl dissous dans 1 litre de cette solution ? b- Quel est le volume de ce gaz, supposé dans les conditions normales de T et P ? c- Quelle est la composition massique de cet acide ? VII. On prépare, au laboratoire, une solution acide en faisant dissoudre un composé solide HA dans l’eau. On pipette 10 ml de cette solution puis on titre avec une solution de soude NaOH 0,1 N, à l’aide d’une burette. Les résultats de l’expérience sont donnés, à l’équivalence, dans le tableau suivant : Essai 1 2 3 4 VNaOH (ml) 10,03 9,98 9,97 10,02 pH 7,10 6,95 6,90 7,05 On demande : A. La réaction de titrage et le pH de la solution au point équivalent B. a. La normalité de la solution acide HA et sa précision b. La masse nécessaire de HA solide dissous dans 500 ml de solution, lors de sa préparation. c. Quel (s) indicateur (s) coloré (s) faut – il choisir pour faire un tel titrage? n° Ind. col. 1 2 3 Zone de virage 3,1  4,4 6,2  7,6 8,0  10,0 Données : HA : 20 g/mol ; V pipette = 0,02 ml ; V burette = 0.15 ml ; Nb = 0 VIII. Soit la grandeur f = ( a + 2 b )/a , calculer f sachant que : a = 40,5 ± 0,5 b = 23,8 ± 0,2. IX. calculer la valeur de f(x, y) = 2xy – 1/y pour x= 2,31 et y = 1,52. Déterminer f si x et y sont donnés à 0,01 près. f = 6,36 à 8 10-2 près. TP N° PREPARATION DES SOLUTIONS 1. BUT a. Apprendre à utiliser correctement le matériel ci-dessous, à préparer avec précision des solutions de titre donné, à utiliser les indications de pureté et de densité inscrites sur les étiquettes des flacons des produits chimiques. b. Déterminer les incertitudes liées à cette préparation. 2. MATERIELS ET PRODUITS Matériel Produits Balance Burette de 25ml Fiole jaugée de100ml Erlenmeyer de 100ml Pipette de 10ml Pissette d’eau distillée Fioles HCl (1N) NaOH (1N) HCl (0,1N) étalon Phénolphtaléine 3. MODE OPERATOIRE a. Préparation de 100ml de solution HCl 0,1N Après avoir déterminé le volume de HCl nécessaire à la préparation de cette solution acide, mesurer ce volume à l’aide de la pipette, puis mettre cette quantité dans une fiole convenable et enfin compléter à l’eau distillée. b. Préparation de 100ml de solution NaOH 0,1N Après avoir calculé puis pesé la masse de NaOH nécessaire à la préparation de cette solution basique, procéder de la même manière que a/. c. Vérification du titre exact des solutions NaOH 0,1N préparées Verser 10ml de soude NaOH 0,1N préparée dans un erlenmeyer additionné de quelques gouttes de phénolphtaléine. Mettre l’acide chlorhydrique étalon HCl 0,1N préparée dans la burette, verser l’acide jusqu’au virage de l’indicateur coloré. Noter le volume de l’acide versé. Faire au moins 3 essais. Titrage 1. Compléter le tableau ci dessous 2. Donner la réaction de titrage 3. Déterminer la précision sur la normalité de NaOH, sachant que : ∆V burette= …. ml ∆V pipette = …. ml, On présentera le résultat sous uploads/Science et Technologie/ fascicule-de-tp-de-chimie-1.pdf