Les boissons gazeuses contiennent du gaz carbonique dissous (CO₂,H₂O Données) qu'il convient d'éliminer pour doser les autres acides éventuellement présents. Deux méthodes sont utilisables.
 

1)tirage sous vide Il y a un équilibre chimique entre le CO2(gaz) dans l'atmosphère et le CO2 dissous dans la solution ; si la pression partielle du CO2 dans l'atmosphère diminue l'équilibre se déplace : le CO2 sort de la solution. C'est l'effet obtenu grâce à la trompe à eau qui crée une dépression dans l'erlenmeyer.

2) extraction par une colonne à reflux La solubilité des gaz dans l'eau diminue avec la température (contrairement à celle de la plupart des solides). En chauffant la solution on peut donc extraire le gaz carbonique dissous. Le ballon devant rester ouvert, la colonne à reflux permet (par refroidissement grâce à un courant d'eau froide) de ramener la vapeur d'eau dans la solution afin de ne pas perturber sa concentration.

Dosage de l'hydrogénocarbonate dans une eau minérale

Le gaz carbonique dissous (CO₂,H₂O) est un diacide dont les pKa sont égaux à 6,5 et 10,3.

1. Indiquer les couples acide / base correspondants (préciser les noms des espèces chimiques). Ecrire les équations des deux équilibres chimiques en solution aqueuses. Quelles sont les domaines de prédominances des espèces chimiques associées au gaz carbonique dissous?
2. On réalise le dosage pHmétrique de 50 mL d'eau minérale avec une solution d'acide chlorhydrique de concentration Ca = 2,0 10^-2 mol.L^-1. On obtient les résultats suivants :

Va mL   0        1        3        5       7        10       12       14       15      15,5     

pH      7,3      6,9      6,6      6,5     6,4      6,2      6,0      5,6      5,4     5,0      

Va mL   16       16,5     17       17,5    18       19       20       22       24      26       

pH      4,6      3,5      2,8      2,4     2,2      2,0      1,9      1,8      1,7     1,6      

a) Pourquoi l'hydrogénocarbonate HCO₃^- est-il l'espèce prédominante dans une eau minérale dont le pH est égal à 7,3 ? Quelle est alors la réaction correspondant au dosage ci-dessus. Calculer le Kr de cette réaction et montrer que cette réaction peut être considérée comme totale.

b) Construire le graphe pH = f(Va) ; en déduire les coordonnées des points d'équivalence et de demi-équivalence. Retrouver la valeur du pKa correspondant au couple acide base concerné par le dosage.

c) caluler la concentration de l'eau minérale en hydrogénocarbonate et le titre massique correspondant.

3) Parmi les suivants quel est l'indicateur coloré approprié pour ce dosage ?

hélianthine : 3,1 - 4,4 ; bleu de bromothymol : 6,0 - 7,6 ; phénolphtaléine : 8,2 - 10