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EXPLOITER UN DOSAGE. BUT DUN DOSAGE Déterminer la concentration dune espèce en solution en effectuant une réaction chimique.

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1 EXPLOITER UN DOSAGE

2 BUT DUN DOSAGE Déterminer la concentration dune espèce en solution en effectuant une réaction chimique

3 LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL Réactif à doser Réactif titrant Concentration connue Volume ajouté mesuré Quantité ajoutée connue Concentration initiale inconnue (A chercher) Volume initial connu Quantité initiale inconnue

4 LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL H2O2H2O2 MnO 4 - Concentration connue C(MnO 4 - ) Volume ajouté mesuré à léquivalence V E Quantité ajoutée connue concentration inconnue : C i (H 2 O 2 ) Volume initial connu V i Quantité initiale inconnue

5 CARACTERISTIQUES DE LA TRANSFORMATION Pour que cette transformation chimique puisse être utilisée comme base dun dosage, il faut quelle soit : - univoque, cest à dire non perturbée par une autre transformation chimique ayant les mêmes réactifs mais des produits différents ; - totale, cest à dire que la réaction fasse disparaître au moins lun des deux réactifs mis en présence ; on vérifiera ce point lorsque lon réalisera un dosage; - rapide, cest à dire quelle parvienne à son terme soit de manière instantanée.

6 EQUATION DE LA REACTION Les couples oxydant/réducteur sont les couples : MnO 4 - (aq) /Mn 2+ (aq) et O 2(g) /H 2 O 2(aq) Les demi-équations des deux couples mis en jeu : MnO 4 - (aq) + 8 H + (aq) + 5 e - = Mn 2+ (aq) + 4 H 2 O (l) H 2 O 2 (aq) = O 2 (g) + 2 H + (aq) + 2 e - Léquation de la réaction doxydoréduction : 2 MnO 4 - (aq) + 5 H 2 O 2 (aq) + 6 H + (aq) 2 Mn 2+ (aq) + 5 O 2 (g) + 8 H 2 O (l)

7 EQUIVALENCE DU DOSAGE Lors dun dosage, léquivalence est atteinte lorsque les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques. Léquivalence correspond aussi au changement de réactif limitant. Avant léquivalence, le réactif limitant est le réactif titrant est lion permanganate MnO 4 - (aq). Après léquivalence, le réactif limitant est le réactif titré est leau oxygénée H 2 O 2(aq).. Lors de ce dosage, on repère léquivalence grâce à un changement de couleur : le mélange contenu dans le bêcher passe de lincolore au violet.

8 Quantités de réactifs introduites à léquivalence A léquivalence, on a introduit la quantité deau oxygénée : n i (H 2 O 2 ) = C i.V i Cette quantité est inconnue. A léquivalence, on a introduit la quantité dions permanganate : n E (MnO4-) = C (MnO4-).V E = 3, mol Cette quantité est connue

9 Quantités de réactifs présents à léquivalence On connaît la quantité de réactif titrant présente à léquivalence n E mais on ne connaît pas la quantité de réactif titré introduite dans le bêcher n i. Il va falloir déduire la seconde de la première. Pour cela, on utilise le fait quà léquivalence les réactifs sont intégralement consommés.

10 TABLEAU DESCRIPTIF : Équation de la réaction 2 MnO 4 - (aq) + 5 H 2 O 2 (aq) + 6 H + (aq) 2 Mn 2+ (aq) + 5 O 2 (g) + 8 H 2 O (l) Quantité de matière Introduite à léquivalence (mol) n E (MnO 4 - )n i (H 2 O 2 )En excès 00 Solvant Quantité de matière Présente à léquivalence(mol) n E (MnO 4 - ) - 2.x E n i (H 2 O 2 ) - 5.x E En excès2.x E 5.x E

11 EXPLOITATION A l'équivalence, les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques. Ils sont entièrement consommés. On a n E (MnO 4 - ) - 2.x E = 0 et x E = n E (MnO 4 - )/2 n i (H 2 O 2 ) - 5.x E = 0 et x E = n i (H 2 O 2 ) /5 On en déduit : n E (MnO 4 - )/2 = n i (H 2 O 2 ) /5 5.n E (MnO 4 - ) = 2.n i (H 2 O 2 )

12 EXPLOITATION (2) La quantité dions permanganate introduite à léquivalence est : n E (MnO 4 - ) = V E.[ MnO 4 - ] = 3, mol On en déduit la quantité deau oxygénée placée dans le bêcher : n i (H 2 O 2 ) = (5/2). n E (MnO 4 - ) = 8, mol On calcule la concentration en eau oxygénée de la solution-mère : v i est le volume de solution deau oxygénée introduite c i (H 2 O 2 ) = n i (H 2 O 2 )/v i = 8, mol/L


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