Acides, bases et indicateurs – titrage goutte à goutte

SciencesRéactions chimiques13–14 ansLaboratoire virtuel

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Un bécher contient une solution acide ou basique additionnée d'un indicateur (tournesol, phénolphtaléine ou papier pH universel). Les élèves ajoutent HCl ou NaOH mL par mL depuis deux burettes (bouton ou clic sur le bécher), observent le changement de couleur de l'indicateur, l'aiguille de l'échelle de pH et la courbe pH en fonction du volume. Les quantités de H⁺ et OH⁻ et l'équation de neutralisation se mettent à jour en continu pour repérer le point de neutralisation.

Leçon : Acides, bases et échelle de pH ; réactions de neutralisation

Ce qu’elle montre

Les acides libèrent des ions H⁺ dans l'eau et les bases des ions OH⁻ ; lors de la neutralisation, ils se combinent, H⁺ + OH⁻ → H₂O, en formant de l'eau et un sel. La simulation calcule le pH à partir des quantités de H⁺ et OH⁻ restant dans le bécher, avec le Ka de l'acide faible CH₃COOH, et colore la solution selon l'indicateur. Le pH étant logarithmique, il varie lentement pendant presque tout le dosage, puis fait un saut brusque près de l'équivalence, où n(H⁺) = n(OH⁻). Avec un acide faible, l'équivalence se situe au-dessus de pH 7, car l'acétate de sodium formé est basique.

Mode d’emploi

Choisissez la solution du bécher, sa concentration, son volume et un indicateur. Cliquez sur + 1 mL NaOH ou + 1 mL HCl un millilitre à la fois et faites prévoir la couleur avant chaque ajout. Notez le volume auquel l'indicateur change et comparez-le à n(H⁺) et n(OH⁻). Utilisez Ajout continu pour tracer toute la courbe de pH, puis cliquez sur Réinitialiser et recommencez avec un autre indicateur.

Paramètres modifiables

  • Solution dans le bécher Acide chlorhydrique HCl, Acide acétique CH₃COOH (acide faible), Hydroxyde de sodium NaOH, Hydroxyde de calcium Ca(OH)₂, Chlorure de sodium NaCl (neutre), Eau distillée
  • Concentration molaire (bécher et burette) 0,01–1 mol/L
  • Volume de solution dans le bécher 5–60 mL
  • Indicateur Tournesol, Phénolphtaléine, Papier pH universel

Questions à explorer

  1. Pourquoi une solution de chlorure de sodium ne change-t-elle pas la couleur du tournesol ?
  2. Combien de mL de NaOH neutralisent 20 mL de HCl de même concentration, et combien de HCl faut-il pour 20 mL de Ca(OH)₂ ?
  3. Pourquoi un seul mL de base modifie-t-il autant le pH près de l'équivalence ?

Idées pour la classe

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