[Centrale]- Titrage et thermodynamique

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[Centrale]- Titrage et thermodynamique

Message  Sophie Moulin le Mer 12 Juil 2017 - 15:39

L’industrie des engrais phosphatés produit du gypse lors de la fabrication de l’acide phosphorique en traitant des phosphates naturels comme Ca3(PO4)2  par de l’acide sulfurique selon une réaction de bilan :
Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 + 6 H2O --> 3 (CaSO4, 2H2O) + 2 H3PO4

On détermine le rendement de cette réaction en dosant les acidités du milieu. Dans un bécher de 500,0 mL on introduit 300,0 mL d’acide sulfurique à 0,500 mol/L et on ajoute, sous agitation, 15,50g de Ca3(PO4)2(on supposera que le volume total est de
300,0mL). On filtre et sèche le précipité obtenu. On prélève du filtrat 10,0 mL
que l’on dilue 10 fois. On prélève 20,0 mL de cette solution diluée qu’on dose par
de la soude à 0,100 mol/L. On repère deux volumes équivalents à 9,0 mL et à 15,0 mL.

1) Déterminer la quantité d'acide phosphorique dans le becher
2) En déduire le rendement de la réaction

Le gypse (CaSO4, 2 H2O) par déshydratation conduit au plâtre (CaSO4, 1/2 H2O)
puis au sulfate de calcium CaSO4. On écrit les deux équilibres d’hydratation en
se ramenant à une mole d’eau échangée :



3) Déterminer les enthalpies libres de réactions pour les deux équilibres en fonction de la température.

4) On souhaite obtenir du plâtre. Donner la gamme de température dans lequel cela est possible. ( p(H20)=1 bar)

On considérera dans la suite que on peut obtenir du plâtre à partir de 150°C.

5) On souhaite obtenir 40 kg de plâtre. Donner l'énergie à fournir pour obtenir cela sachant que l'on place le gypse dans un four à 25°C.

Donnée :
diagramme de prédominance des H2P04, HP04-, P042- et tracé de pH=f(V) pour le titrage d'une solution d'acide phosphorique par de la soude. On observait deux volumes équivalents pour V=15,0 mL et V=30,0 mL


Sophie Moulin

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Date d'inscription : 04/06/2017

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