Je prépare le CAPES de Physique Chimie et essaye de me mettre à jour avec la nouvelle manière de faire les calculs d'incertitudes donnés par les ressources Éduscol.
L'un des montage du CAPES est réaction acido-basique en milieux aqueux. J'ai choisi de faire une manipulation sur la détermination du pKa du couple CH3COOH/CH3COO- par conductimétrie.
s conductivité, G conductance, L conductivité ionique molaire, D(x) incertitude sur x, R(x) racine carrée de x
Je part d'une solution initial d'acide acétique à C0=0.1 mol/l puis je prépare 2 solution dilué à 0.01 mol/l et 0.001 mol/l. à l'aide de verrerie jaugée de classe B (précision pipette jaugée 5 +/- 0.003 ml, fiole jaugée 50 +/- 0.15 ml). Puis je place mes 3 solutions dans un bain thermostaté à 25°C.
J'étalonne mon conductimètre avec une solution de KCl à 0.1 mol/l préalablement thermostaté à 25°C pour déterminer la constate de cellule par k = G (étalon) / s (étalon).
s est donné par des tables, G est mesurée.
KCl 0.1M à 25°C donne s = 12.80 mS/cm, G = 11.136 mS
Ce qui donne k = 0.87 cm avec D(k) = k.R((D(G)/G)^2 + (D(s)/s)^2) avec D(s) = 0.01/R(3) et D(G) = 0.5%/R(3)
d'où k = 0.8700 +/- 4.10^-4
Je procède à mes mesures de conductivité s0=49.1 mS/m, s1=15.07 mS/m, s2=4.54 mS/m
interprétation :
Équation de la réaction : CH3COOH + H20 = CH3COO- + H3O+
C0.(1-a) C0.a C0.a avec a = C/C0 le coefficient de dissociation
Ka = C0.a^2/(1-a) si on ne tient pas compte des activités mais que des concentrations sinon Ka = (Y(acétate) - Y(H3O+)) C0.a^2/(1-a)
La conductivité de la solution est donné par la loi de Kohlraush s=somme (Ci x Li x zi), avec zi =1 POURQUOI?
Donc s = [H3O+].L(H3O+) + [CH3COO-].L(CH3COO-) , soit à l'équilibre s = (L(H3O+) + L(CH3COO-)).Co.a, d'où a = s /((L(H3O+) + L(CH3COO-)).Co)
Donc si je résume pour déterminer le pKa d'un couple par conductimétrie on doit mesurer la conductivité puis calculer le coefficient de dissociation et enfin calculer le Ka
JE CHERCHE A DÉTERMINER MON INCERTITUDE SUR LE Ka COMMENT FAIRE?