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

Xmax=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(MnO4-)

n(Fe2+)

0 (Mn2+)

0 (Fe3+)

En cours de trans.

X

n(MnO4-) - X

n(Fe2+) - 5 X

X

5X

Etat final

Xmax=n(MnO4-)

0

n(Fe2+) - 5 n(MnO4-)

n(MnO4-)

5 n(MnO4-)

 

 

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(MnO4-)

n(Fe2+)

0 (Mn2+)

0 (Fe3+)

En cours de trans.

X

n(MnO4-) - X

n(Fe2+) - 5 X

X

5X

Etat final

Xmax=n(fe2+)/5

n(MnO4-)-n(Fe2+)/5

0

Xmax

5 Xmax

 

 

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(MnO4-)

n(Fe2+)

0 (Mn2+)

0 (Fe3+)

En cours de trans.

X

n(MnO4-) - X

n(Fe2+) - 5 X

X

5X

Etat final

Xmax=Xeq

n(MnO4-)versé - Xeq=0

n(Fe2+) - 5 Xeq= 0

Xeq

5 Xeq

 

 

14) Xeq= n(MnO4-)versé = C2Veq = n(Fe2+)/5 = C1V1/5 d'où C1 = 5 C2Veq/V1.

L'écart relatif est