TP C9 : TITRAGES
I/Titrage par conductimétrie :
Activité expérimentale 1 livre page 114
a)Schéma du montage
Va = 20 mL
b)Tableau de mesures :
s
en fonction du volume de base versé :V (mL) |
20 |
21 |
...... |
59 |
60 |
s ( S.m-1) |
c) Courbe :
elle sera tracée au prochain TP avec Excel
II/Titrage colorimétrique d'ions Fer II en solution :
Activité expérimentale 2 livre page 116
a)Protocole :
b)Mesures :
dosage rapide : V0,eq = .............. mL
dosage précis : Veq = ................ mL
III/Questions :
1) Répondre aux questions 1 à 8 du livre pages 114 et 115.
2)Répondre aux questions 1 à 14 du livre page 117 .
Correction :
Activité expérimentale 1 :
1) H3O+ + Cl- + OH- + Na+ -------> 2H2O + Cl- + Na+ . C'est en fait une réaction entre les ions oxonium H3O+ et les ions OH- ( les espèces Cl- et Na+ sont inertes )
2)n(H3O+) = Ca.Va = 0,1 * 20 10-3 = 2 10-3 mol.
3)n(HO-)versés = Cb . v = 5 10-2 * 1 10-3 = 5 10-5 mol .
4)
Equation chimique |
H3O+ + HO-----------> 2H2O | |||
Etat du système |
Avancement (mol) |
Quantités de matière |
||
Etat initial |
0 |
2 10 -3 |
5 10 -5 |
gde quantité |
En cours de trans. |
X |
2 10 -3 - X |
5 10 -5 - X |
|
Etat final |
X max=5 10-5 |
195 10 -5 |
0 |
5)Les ions présents avant toute addition de soude sont les ions H3O+ , Cl- (solution d'acide chlorhydrique ).
6)Après addition de 1 mL de soude et transformation chimique sont présents non seulement les mêmes ions que précedemment , mais il y a en plus des ions Na+ . Les ions OH- versés ont tous réagi .
7)état initial : n(H3O+ initial) = 2 10-3 mol ; n(Cl- initial)= 2 10-3 mol ; G=G0 (conductivité initiale)
ajout : n(OH- ajouté) = 5 10-5 mol , n(Na+ ajouté) = 5 10-5 mol .
état final : n(H3O+
après transformation) = 1,95 10-3 mol ; n(OH- après transformation) 0 mol
;
n(Cl- ) = 2 10-3 mol ; n(Na+) = 5 10-5 mol
G= G1 < G0 : conductivité après transformation .
8)Après la transformation , des ions oxonium (l(H3O+) = 349,8 10-4 S.m2mol-1) ont disparu . Ils sont remplacés par des ions Na+ (l(Na+) = 50,1 10-4 S.m2mol-1). La conductivité molaire ionique des ions Na+ étant plus faible que celle des ions H3O+ , cela se traduit par une baisse de la conductance après transformation (G1 < G0).
Activité expérimentale 2 :
1)La solution contenue dans l'erlenmayer est vert pâle (presque transparente) . La solution de permanganate de potassium est violette .
2)La mise en solution d'une mole de sel de mohr libère une mole d'ions Fe2+ et par conséquent n(Fe2+ dans la solution) = n(sel de mohr introduit) = C1V1 = 1,00 10-1 * 20,0 10-3 = 20,0 10-4 mol.
3)Ce sont les ions permanganate MnO4- qui sont responsables de la coloration violette .
4)Après les premières gouttes versées la coloration violette disparait : on peut penser que les ions MnO4- ont disparu en réagissant avec la solution de thiosulfate .
5)Couples : (MnO4- /Mn2+ ) et (S4O62-/S2O32- )
MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O | x 1
Fe2+ = Fe3+ + e- | x 5
-------------------------------------------------------------
MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+-----> Mn2+ + 5 Fe3+ + 4H2O
6)
Equation chimique |
MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+-----> Mn2+ + 5 Fe3+ + 4H2O | ||||
Etat du système |
Avance-ment(mol) |
Quantités de matière |
|||
Etat initial |
0 |
n(MnO 4-) |
n(Fe 2+) |
0 (Mn 2+) |
0 (Fe 3+) |
En cours de trans. |
X |
n(MnO 4-) - X |
n(Fe 2+) - 5 X |
X |
5X |
Etat final |
X max=n(MnO4-) |
0 |
n(Fe 2+) - 5 n(MnO4-) |
n(MnO 4-) |
5 n(MnO 4-) |
7)Tant que V < Veq (MnO4- est alors le réactif limitant) tous les ions MNO4- versés réagissent avec les ions Fe2+ . Les ions MnO4- sont réduits en ion manganèse Mn2+ incolore (d'où la décoloration observée expérimentalement)
8)
Equation chimique |
MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+-----> Mn2+ + 5 Fe3+ + 4H2O | ||||
Etat du système |
Avance-ment(mol) |
Quantités de matière |
|||
Etat initial |
0 |
n(MnO 4-) |
n(Fe 2+) |
0 (Mn 2+) |
0 (Fe 3+) |
En cours de trans. |
X |
n(MnO 4-) - X |
n(Fe 2+) - 5 X |
X |
5X |
Etat final |
X max=n(fe2+)/5 |
n(MnO 4-)-n(Fe2+)/5 |
0 |
X max |
5 X max |
9)Si la couleur du permanganate persiste après addition dans l'erlenmayer , c'est que les ions MnO4- ne réagissent plus : tous les ions Fe2+ initialement présents ont en effet été consommés (réactif limitant) .
10)Le volume V2 a été déterminé de façon approchée . On ne peut donc pas affirmer que V2 est exactement le volume à l'équivalence .
11)Si on rinçait l'erlenmayer avec la solution à titrer , on introduirait déjà dans l'erlenmayer des ions Fe2+ .
12)C'est à la goutte près qu'on détermine le volume à l'équivalence .
13)
Equation chimique |
MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+-----> Mn2+ + 5 Fe3+ + 4H2O | ||||
Etat du système |
Avance-ment(mol) |
Quantités de matière |
|||
Etat initial |
0 |
n(MnO 4-) |
n(Fe 2+) |
0 (Mn 2+) |
0 (Fe 3+) |
En cours de trans. |
X |
n(MnO 4-) - X |
n(Fe 2+) - 5 X |
X |
5X |
Etat final |
X max=Xeq |
n(MnO 4-)versé - Xeq=0 |
n(Fe 2+) - 5 Xeq= 0 |
X eq |
5 X eq |
14) Xeq= n(MnO4-)versé = C2Veq = n(Fe2+)/5 = C1V1/5 d'où C1 = 5 C2Veq/V1.
L'écart relatif est