In a titration reaction, 19.4cm³ of sodium hydroxide, NaOH neutralized 25cm³ of 0.05moldm⁻³ ethanedioic (oxalic) H₂C₂O₄ acid. Calculate the concentration of the sodium hydroxide solution.

L'acide éthanedioïque (acide oxalique), $\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4$, est un diacide, ce qui signifie qu'il réagit avec deux moles d'une base monoprotique comme $\text{NaOH}$.

$$\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4 \text{(aq)} + 2\text{NaOH (aq)} \longrightarrow \text{Na}_2\text{C}_2\text{O}_4 \text{(aq)} + 2\text{H}_2\text{O (l)}$$

Le rapport molaire entre l'acide et la base est de $1:2$.

Pour l'acide éthanedioïque ($\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4$):
Volume, $V_a = 25 \text{ cm}^3$
Concentration, $C_a = 0,05 \text{ mol dm}^{-3}$
Coefficient stœchiométrique, $n_a = 1$

Pour l'hydroxyde de sodium ($\text{NaOH}$):
Volume, $V_b = 19,4 \text{ cm}^3$
Concentration, $C_b = ?$
Coefficient stœchiométrique, $n_b = 2$

À l'équivalence, la relation entre les concentrations et les volumes des réactifs est donnée par :

$$\frac{C_a V_a}{n_a} = \frac{C_b V_b}{n_b}$$

Nous voulons trouver $C_b$, donc nous réarrangeons la formule :

$$C_b = \frac{C_a V_a n_b}{V_b n_a}$$

Les volumes peuvent être laissés en $\text{cm}^3$ car ils s'annulent dans le calcul du rapport.

$$C_b = \frac{(0,05 \text{ mol dm}^{-3}) \times (25 \text{ cm}^3) \times 2}{(19,4 \text{ cm}^3) \times 1}$$ $$C_b = \frac{0,05 \times 25 \times 2}{19,4} \text{ mol dm}^{-3}$$ $$C_b = \frac{2,5}{19,4} \text{ mol dm}^{-3}$$ $$C_b \approx 0,128865979 \text{ mol dm}^{-3}$$

En arrondissant à deux chiffres significatifs (en raison de la concentration de l'acide donnée avec un seul chiffre significatif, 0,05, mais les options suggèrent une précision de deux décimales ou deux chiffres significatifs), nous obtenons :

$$C_b \approx 0,13 \text{ mol dm}^{-3}$$

Cela correspond à l'option (B).

La concentration de la solution d'hydroxyde de sodium est de :

$$\text{B) } \textbf{0,13 mol dm}^{-3}$$