Présentation :
La standardisation est le processus permettant de déterminer la concentration précise d'une solution, comme l'acide chlorhydrique (HCl). Le borax (tétraborate de sodium décahydraté, Na₂B₄O₇·10H₂O) est un étalon primaire, ce qui signifie qu'il s'agit d'un composé très pur et stable qui peut être pesé avec précision et utilisé pour déterminer la concentration d'une autre solution. Cette méthode est basée sur la réaction entre le borax et le HCl, qui produit un acide faible (acide borique) et un sel (chlorure de sodium).
Procédure :
1. Préparation de la solution de borax :
- Pesez avec précision environ 2,0 g de borax (Na₂B₄O₇·10H₂O) et dissolvez-le dans environ 100 ml d'eau distillée.
- Transférer quantitativement la solution dans une fiole jaugée de 250 mL et compléter au trait avec de l'eau distillée.
- Calculer la concentration exacte de la solution de borax (Molarité).
2. Titrage :
- Remplir une burette avec la solution HCl à standardiser.
- Pipeter 25,00 mL de la solution de borax dans une fiole conique.
- Ajoutez quelques gouttes d'un indicateur approprié comme l'orange de méthyle ou le vert de bromocrésol.
- Titrer la solution de borax avec la solution de HCl jusqu'à atteindre le point final (le changement de couleur de l'indicateur).
- Enregistrez le volume de HCl utilisé.
- Répétez le titrage au moins deux fois supplémentaires pour garantir des résultats précis.
Calculs :
1. Stœchiométrie de réaction :
La réaction entre le borax et le HCl est :
Na₂B₄O₇·10H₂O + 2HCl → 4H₃BO₃ + 2NaCl + 5H₂O
À partir de cette équation, vous pouvez voir qu’1 mole de borax réagit avec 2 moles de HCl.
2. Calcul de la concentration en HCl :
- Calculer le volume moyen de HCl utilisé dans le titrage.
- Utilisez la formule suivante :
Molarité de HCl =(Molarité du borax × Volume du borax × 2) / Volume de HCl
Exemple :
- Supposons que vous utilisiez 2,00 g de borax pour préparer une solution de 250 ml. La masse molaire du borax est de 381,37 g/mol.
- La molarité de la solution de borax est :2,00 g / 381,37 g/mol / 0,250 L =0,0210 M.
- Vous avez titré 25,00 mL de solution de borax et utilisé en moyenne 23,45 mL de HCl.
- La molarité de la solution HCl est :(0,0210 M × 25,00 mL × 2) / 23,45 mL =0,0447 M .
Précautions de sécurité :
- Portez toujours des lunettes et des gants de sécurité appropriés lors de la manipulation de produits chimiques.
- Travaillez dans un endroit bien ventilé.
- Manipulez l'acide chlorhydrique avec précaution car il est corrosif.
- Éliminez les produits chimiques de manière appropriée.
Remarque : Il s’agit d’un aperçu de base du processus de normalisation. Les instructions spécifiques et les précautions de sécurité peuvent varier en fonction du laboratoire et de l'équipement disponible. Il est essentiel de consulter votre manuel de laboratoire ou votre instructeur pour connaître les procédures détaillées et les consignes de sécurité.