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Dosage de l'acide phosphorique du coca [69146]

buddy86

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Posté le : 25/11/2009, 14:31 (Lu 11828 fois)
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Bonjour,

J'aurais besoin d'aide pour une question de mon TP. Une partie de celui-ci consiste à doser l'acide phosphorique du coca par la soude à 0,01 M après dégazage de celui-ci (dosage pH-métrique).

Je sais que je vais obtenir 2 sauts de pH puisque l'acide phosphorique est un triacide.
A la 1ère équivalence, on a la réaction suivante: H3PO4 + OH- --> H2PO4- + H2O.
Pour calculer la concentration en acide phosphorique, j'utilise la formule suivante:
[H3PO4] = ([NaOH] x Veq1) / V(prise d'essai)

Est-ce le bon calcul? Il me semble qu'après ce 1er saut de pH, l'acide carbonique restant est dosé par la soude et c'est pour cela qu'on s'intéresse à la 1ère équivalence (résultat faussé à la 2ème équivalence en raison de la présence de l'acide carbonique dosé également).

H3PO4/ H2PO4- (pKa = 2,2)
H2CO3/ HCO3- (pKa = 6,4)--> dosage de l'acide carbonique après le 1er saut de pH
H2PO4-/HPO42- (pKa = 7,2)
HCO3-/CO32- (pKa = 10,3)
HPO42-/ PO43- (pKa = 12,3)

Suite à cela, il faut que je calcule cette concentration en acide phosphorique à partir du pH initial (V = 0) et de la 1ère constante d'acidité. C'est là que je bloque. Si quelqu'un avait une idée, ça me rendrait bien service.

Je sais que:
pH = pK1 + log [H2PO4-]/[H3PO4]

Mais dans cette équation, pour moi il s'agit du pH à la 1ère équivalence et non du pH initial.

Merci de m'aider.

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Édité le 25/11/2009, 18:59 par buddy86

Re: Dosage de l'acide phosphorique de coca [69147]

Mad chemist

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Posté le : 25/11/2009, 15:14 (Lu 11826 fois)
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Citation
Je sais que je vais obtenir 2 sauts de pH puisque l'acide phosphorique est un triacide.

Non trois saut de pH...

Citation
H3PO4/ H2PO4- (pKa = 2,2)

Quel est le pH du coca une fois dégazé ??? je sais que non dégazé il est de l'ordre de 2,3 donc dans le coca non dégazé on peut déjà dire que [H3PO4] environ = à [H2PO4-]

Franchement le plus simple serais plutôt de basifier à mort ton coca et de doser les ions PO43- par precipitation avec du CaCl2
Tu filtre dans un filtre ashless que tu met dans un creuset taré puis tu calcine au four et tu pèse ton phosphate de calcium, tu en deduit donc la quantité en mol présente dans ton echantillon.

Un dosage acido-basique d'une mixture telle que le coca ne sera pas précise car tout ce qui est colorant, aditif correcteur d'acidité, caféine... ont aussi un pKa ce qui risque de bien perturber tes mesures.


Associé de recherche en chimie médicinale (Bac+5)

Re: Dosage de l'acide phosphorique de coca [69149]

nobelios

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Posté le : 25/11/2009, 16:09 (Lu 11820 fois)
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C'est vrai que la pyrogravimétrie c'est génial ! Par contre à condition que ton composé ne se décompose pas !

Re: Dosage de l'acide phosphorique de coca [69148]

buddy86

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Posté le : 25/11/2009, 15:30 (Lu 11824 fois)
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Je n'ai pas encore fait le TP donc je ne peux pas répondre sur le pH du coca dégazé. Je ferai ça vendredi.
Sinon du point de vue du mode opératoire, je suis obligée de faire ce qu'on me dit, même si ce n'est pas forcément la bonne méthode. Je ne m'aviserai pas à critiquer.

A part ça, pas d'idée pour mon calcul? Moi je n'ai toujours pas trouvé de piste.

Mais pourquoi dire que [H3PO4] environ = à [H2PO4-] avec le coca non dégazé? Je n'ai pas suivi là.

Re: Dosage de l'acide phosphorique du coca

Oppo Rancisis

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Posté le : 25/11/2009, 17:51 (Lu 11807 fois)
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Si les 2 concentrations sont supposées égales (bien que ce ne soit pas tout à fait le cas en réalité), c'est dû au pKa du couple H3PO4/H2PO4- : en effet, le pH du coca est d'environ 2,3 et 2,8 quand il est dégazé. On reste assez proche du pKa qui est de 2,2 et à ce pH, les deux espèces du couple coexistent en solution à la même concentration (tu n'as qu'à placer les couples de l'acide phosphorique sur un axe en pKa, en même temps tu montres qu'il y a 3 sauts de pH, comme te l'a précisé Mad chemist). Cependant, cette approximation n'est valable qu'au voisinage du pKa du couple considéré (en général, on prend un domaine de une unité de pH autour du pKa).

Pour information, j'ai fait ce dosage en guise de TPE il y a 5 ans et tout ce qui m'intéressait était le premier saut de pH. Je n'étais pas encore assez réfléchi pour me préoccuper des autres sauts...

PS : le pH du coca dégazé dépend du temps pendant lequel tu maintiens le dégazage (en chauffant je suppose), comme je n'avais pas trop de temps devant moi je n'ai pas laissé chauffer très longtemps mais la concentration que j'avais trouvé était en bon accord avec l'étiquette

Re: Dosage de l'acide phosphorique du coca [69154]

Mad chemist

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Posté le : 25/11/2009, 17:52 (Lu 11807 fois)
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Bah quand pH = pKa les concentrations en acide et en base d'un même couple acido/basique sont égales... cf cours de première ou terminale.


Associé de recherche en chimie médicinale (Bac+5)

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