Exploiter un dosage
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EXPLOITER UN DOSAGE. BUT D’UN DOSAGE. Déterminer la concentration d’une espèce en solution en effectuant une réaction chimique. LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL. Concentration connue Volume ajouté mesuré. Quantité ajoutée connue. Réactif titrant. Concentration initiale inconnue

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EXPLOITER UN DOSAGE

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Presentation Transcript


Exploiter un dosage

EXPLOITER UN DOSAGE


But d un dosage

BUT D’UN DOSAGE

  • Déterminer la concentration d’une espèce en solution en effectuant une réaction chimique


Le dispositif experimental

LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL

  • Concentration connue

  • Volume ajouté mesuré

  • Quantité

    ajoutée

    connue

Réactif

titrant

  • Concentration initiale inconnue

    (A chercher)

  • Volume initial connu

  • Quantité

    initiale

    inconnue

Réactif

à doser


Le dispositif experimental1

LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL

  • Concentration connue C(MnO4-)

  • Volume ajouté mesuré à l’équivalence VE

  • Quantité

    ajoutée

    connue

MnO4-

  • concentration inconnue : Ci(H2O2)

  • Volume initial connu Vi

  • Quantité

    initiale

    inconnue

H2O2


Caracteristiques de la transformation

CARACTERISTIQUES DE LA TRANSFORMATION

Pour que cette transformation chimique puisse être utilisée comme base d’un dosage, il faut qu’elle soit :

-univoque, c’est à dire non perturbée par une autre transformation chimique ayant les mêmes réactifs mais des produits différents ;

-totale, c’est à dire que la réaction fasse disparaître au moins l’un des deux réactifs mis en présence ; on vérifiera ce point lorsque l’on réalisera un dosage;

-rapide, c’est à dire qu’elle parvienne à son terme soit de manière instantanée.


Equation de la reaction

EQUATION DE LA REACTION

$ Les couples oxydant/réducteur sont les couples : MnO4-(aq)/Mn2+(aq) et O2(g)/H2O2(aq)

" Les demi-équations des deux couples mis en jeu :

MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 e- = Mn2+(aq) + 4 H2O (l)

H2O2(aq) = O2(g) + 2 H+(aq) + 2 e-

" L’équation de la réaction d’oxydoréduction :

2 MnO4-(aq) + 5 H2O2(aq) + 6 H+(aq) 2 Mn2+(aq) + 5 O2(g) + 8 H2O (l)


Equivalence du dosage

EQUIVALENCE DU DOSAGE

Lors d’un dosage, l’équivalence est atteinte lorsque les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques. L’équivalence correspond aussi au changement de réactif limitant. Avant l’équivalence, le réactif limitant est le réactif titrant est l’ion permanganate MnO4-(aq). Après l’équivalence, le réactif limitant est le réactif titré est l’eau oxygénée H2O2(aq).. Lors de ce dosage, on repère l’équivalence grâce à un changement de couleur : le mélange contenu dans le bêcher passe de l’incolore au violet.


Quantit s de r actifs introduites l quivalence

Quantités de réactifs introduites à l’équivalence

A l’équivalence, on a introduit la quantité d’eau oxygénée :

ni(H2O2) = Ci.Vi

Cette quantité est inconnue.

A l’équivalence, on a introduit la quantité d’ions permanganate :

nE(MnO4-) = C(MnO4-).VE = 3,2.10-4 mol

Cette quantité est connue


Quantit s de r actifs pr sents l quivalence

Quantités de réactifs présents à l’équivalence

On connaît la quantité de réactif titrant présente à l’équivalence nE mais on ne connaît pas la quantité de réactif titré introduite dans le bêcher ni. Il va falloir déduire la seconde de la première.

Pour cela, on utilise le fait qu’à l’équivalence les réactifs sont intégralement consommés.


Tableau descriptif

Équation de la réaction

2 MnO4-(aq) + 5 H2O2(aq) + 6 H+(aq)2 Mn2+(aq) + 5 O2(g) + 8 H2O (l)

Quantité de matière

Introduite à l’équivalence (mol)

nE(MnO4-)

ni(H2O2)

En excès

0

0

Solvant

Quantité de matière

Présente à l’équivalence(mol)

nE(MnO4-) - 2.xE

ni(H2O2) - 5.xE

En excès

2.xE

5.xE

TABLEAU DESCRIPTIF

:


Exploitation

EXPLOITATION

A l'équivalence, les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques. Ils sont entièrement consommés. On a

nE(MnO4-) - 2.xE = 0 et xE = nE(MnO4-)/2

ni(H2O2) - 5.xE = 0 et xE = ni(H2O2) /5

On en déduit :

nE(MnO4-)/2 = ni(H2O2) /5

5.nE(MnO4-) = 2.ni(H2O2)


Exploitation 2

EXPLOITATION (2)

La quantité d’ions permanganate introduite à l’équivalence est :

nE(MnO4-) = VE.[ MnO4-] = 3,2.10-4 mol

On en déduit la quantité d’eau oxygénée placée dans le bêcher :

ni(H2O2) = (5/2). nE(MnO4-) = 8,0.10-4 mol

On calcule la concentration en eau oxygénée de la solution-mère :

vi est le volume de solution d’eau oxygénée introduite

ci(H2O2) = ni(H2O2)/vi = 8,0.10-2 mol/L


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