TP 1 [PDF]

Zitiervorschau

TP01 :Mesure du pH par la méthode électrochimique.

Introduction : Par définition pH=-log [H3O+] Le pH correspond à la concentration en ions H3O+dans la solution. Si le pH est supérieur à 7 la solution est basique, si le pH est égal à 7 la solution est neutre et si le pH est inférieur à 7 la solution est acide.

But de TP : C’est de mesurer le pH des étalons et des échantillons.

Principe de TP : La mesure de la différence de potentiel, existant entre une électrode de verre et une électrode de référence (Calomel-Cl saturé) plongeant dans une même solution, est une fonction linéaire du pH de celle-ci. Selon la loi de NERNST, le potentiel de l’électrode est lié à l’activité des ions H+. E=E0+

2,3 RT nF

xlog aH

Matériel utilisé : Electrode spécifique, Electrode combinée, pH-mètre et béchers.

Les réactifs : Solutions tampons pH=4 7 et 10 et quatre échantillons.

Le fonctionnement du pH-mètre : Le pH-mètre est un appareil permettant de mesurer le pH d'une solution. Il est constitué de deux éléments : un boîtier électronique qui affiche la valeur du pH et une électrode qui mesure cette valeur. Le fonctionnement du pH-mètre est basé sur le rapport entre la concentration en ions H3O+et la différence de potentiel électrochimique qui s'établit dans l'électrode de verre. En général cette électrode est une électrode combinée, c'est-à-dire qu'elle est constituée de deux électrodes : une dont le potentiel est connu et constant et l'autre dont le potentiel varie avec le pH. Le potentiel entre ces deux électrodes est nul à pH=7. On peut

alors déterminer la valeur du pH par corrélation car la différence de potentiel entre les deux électrodes évolue proportionnellement au pH.

Mode d’opératoire :  On prépare les étalons et les échantillons.  On allume l’appareil et on prolonge l’électrode et aussi le thermomètre (laisser stabiliser pour quelques secondes).  On note les valeurs des pH et des températures.  Après chaque mesure on rince les outils avec de l’eau distillée.

Résultats obtenus : Tableau du résultat du pH et de température :

Etalons PH4 PH7 PH10

pH 4,01 6,7 9,19

Echantillon E1 E2 E3 E4

Température en °C 24°C 23,8°C 24°C

pH 7.39 7.44 1.21 11.78

T (°C) 24.2 24.1 24.2 24.2

2.La variation du pH avec la température : La variation du pH avec la température est due à l’acidité et la basicité d’une eau. Si la température d’une eau augmente le pH diminue (eau est acide). Si la température d’une eau est diminuée le pH augmente (eau basique). Si la température est égale à 25°C le pH est égal à 7 (eau neutre) .

3. Que faire si le pH d’une eau est trop faible ?: Si le pH d’une eau est trop faible on utilise une base pour la faire augmente.

La nature de chaque échantillon : E1=7,39 : Neutralité approchée. E2=7,44 : Neutralité approchée. E3=1,21 : Acidité forte. E4=11,78 : Alcalinité forte.

Conclusion : D’après notre expérience on a pu mesurer le pH des différentes solutions et les classer. Le pH d’une eau est une indication de sa tendance à être acide ou alcaline, il est fonction de l’activité des ions hydrogènes H+ présents dans cette eau. Dans les eaux naturelles cette activité est due à des causes diverses en particulier l’ionisation de l’acide carbonique et de ses sels Habituellement, les valeurs du pH se situent entre 6 et 8,5 dans les eaux naturelles. Il diminue en présence des teneurs élevées en matière organique et augmente en période d’étiage, lorsque l’évaporation est importante.