Correction
Étude de la courbe de titrage 
d’une solution d’hydroxyde de sodium

L’objectif de cet exercice est de relier la courbe de titrage à la composition du système chimique à 25 °C.

Données (mS · m2 · mol-1) : 
lNa+ = 5,00 ; lCl- = 7,63 ; lH3O+ = 35,0 ; lHO- = 19,8

• Titrer V2 = 20 mL d'une solution d’hydroxyde de sodium de concentration c2 = 0,01 mol · L-1 par de l’acide chlorhydrique de concentration c1  = c2. 

• Faire le tracé rapide de ce titrage. 

1. Écrire l’équation du titrage. 

H3O+ + HO- = 2 H2O

2. Calculer le volume versé à l’équivalence Véq.

À l’équivalence, on a versé une quantité de matière d'ion H+(aq) égale à celle des ions HO- initialement présents soit c1 Véq = c2 V2 d’où : 
Véq = c2 V2 / c1 = 20 mL.

3. Compte tenu des valeurs des conductivités molaires ioniques, la diminution de la conductivité était-elle prévisible pour V < 20 mL ? 

Au début du titrage, chaque ion hydronium ajouté (avec un ion Cl-) consomme un ion hydroxyde pour former deux molécules d’eau. Cela revient à remplacer un ion HO- par un ion Cl- de plus faible conductivité molaire ionique. La conductivité de la solution diminue. 

4. De même, l'augmentation de la conductivité était-elle prévisible pour V > 20 mL ?  

Pour V > 20 mL, tous les ions hydronium ont été consommés et les ions H+(aq) et Cl- ajoutés ne sont pas consommés par une réaction chimique : la conductivité augmente donc.

5. Quelles sont les entités chimiques en solution à l’équivalence ? À quel pH peut-on s’attendre ?

À l’équivalence, on a : Na+ et Cl-. 
C'est une solution de chlorure de sodium de pH neutre.

6. Cliquer sur l’onglet « Tableau de valeurs » et lire les valeurs des concentrations des ions H3O+ et HO-, ainsi que la valeur de la conductivité du mélange pour V = Véq.
Les valeurs de ces concentrations étaient-elles prévisibles d’après la réponse à la question 5. ? 

On lit : [H3O+] = [HO-] = 1,0 · 10-7 mol · L-1 
et séq = 0,0632 S · m-1. 
À l’équivalence, on a vu en question 5. que la solution était une solution de chlorure de sodium de pH neutre donc égal à 7. Ainsi, il est logique d’obtenir ces concentrations.

7. Déterminer les concentrations des ions présents à l’équivalence. On tiendra compte du volume total du mélange.

On doit tenir compte pour le calcul des concentrations du fait que le volume total de la solution a changé : Vtotal =  V1 + V2 = 40 mL.
	[Na+] = c2 V2 / (V1 + V2) = 0,0050 mol · L-1   
et	[Cl-] = c1 V1 / (V1 + V2) = 0,0050 mol · L-1   

8. Retrouver par le calcul la valeur de la conductivité à l’équivalence.

séq = lNa+ [Na+] + lCl- [Cl-] + lH3O+ [H3O+] + lHO- [HO-]
  = (lNa+ + lCl-) c + (lH3O+ + lHO-) [HO-] 
  = 0,0632 S · m-1.    

9. En considérant les ions présents en solution après l’équivalence, prévoir le pH du mélange après l’équivalence. 
Vérifier cette prévision à l’aide des concentrations lues en cliquant sur l’onglet  « Tableau de valeurs ».

Après l’équivalence, les ions H+(aq) et Cl- ne sont pas transformés, la solution devient acide : le pH doit être inférieur à 7. 
Les concentrations lues dans l’onglet « Tableau de valeurs » sont toutes supérieures à 10-7 mol · L-1 et confirment donc que le pH est inférieur à 7.