Titrage direct

Titrer, c’est quoi ?

C’est déterminer, à partir d’une solution de concentration connue, la concentration inconnue d’une solution

Comment ?

Voici le montage : Il faut : - un agitateur magnétique 5 Voici le montage : Il faut : - un agitateur magnétique - un barreau aimanté - une burette graduée Solution de concentration connue - un bécher Rappel : Le prélèvement de solution à titrer se fait avec une pipette jaugée. Solution de concentration inconnue

Voici le montage : Réaction du T.P. Solution de concentration connue 6 Voici le montage : Réaction du T.P. Solution de concentration connue K+(aq) + MnO4-(aq) Rappel : je place mon œil face à la graduation 0 ; C1 connue VE à déterminer - le bas du ménisque se place sur le trait du 0. Solution de concentration inconnue C2 ?? V2 connu Sel de Mohr

Réaction entre l’ion permanganate et l’ion fer II 7 Réaction entre l’ion permanganate et l’ion fer II Quels sont les couples en présence ? MnO4- (aq) / Mn2+ (aq) Fe3+ (aq) / Fe2+ (aq) Quelles sont les espèces en présence ? Il se produit une réaction entre les ions MnO4- (violet) et Fe2+ (vert pâle) au cours de laquelle il se forme des ions Mn2+ (incolore) et des ions Fe3+ (jaune pâle).

Réaction entre l’ion permanganate et l’ion fer II 8 Réaction entre l’ion permanganate et l’ion fer II Qu’observez-vous lorsque vous versez une goutte contenant des ions permanganate ? Les ions MnO4- réagissent avec les ions Fe2+ du bécher. Dans le même temps, il se forme des ions incolores et des ions jaune pâle. La solution finale est très claire. Conclusion Tant qu’il y aura des ions Fe2+ dans la solution, la goutte violette se décolorera à son contact

L’agitation magnétique Que ne devez-vous pas oublier ? L’agitation magnétique Au début de l’expérience, j’ai placé un barreau aimanté au fond du bécher et je maintiens une agitation régulière et efficace. Cette agitation me permet de mettre les réactifs en contact. Elle est indispensable.

Comment identifier l’équivalence ? Elle se produit au moment où tous les ions Fe2+ ont réagi. La première goutte violette qui tombe à ce moment colore toute la solution en rose Il faut mesurer le volume de réactif versé sur la burette graduée appelé volume équivalent VE

Comment raisonner ? Couples en présence : MnO4- (aq) / Mn2+ (aq) Fe3+ (aq) / Fe2+ (aq) J’écris les demi-équations de couples : MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- = Mn2+ (aq) + 4 H2O Fe3+ (aq) + e- = Fe2+ (aq) J’écris les demi-équations de réaction : MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ (aq) + 4 H2O Fe2+ (aq) → Fe3+ (aq) + e- ( ) x 5 J’élimine les électrons entre les deux équations

Comment raisonner ? MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ (aq) + 4 H2O ( Fe2+ (aq) → Fe3+ (aq) + e- ) x 5 ___________________________________________ MnO4-(aq) + 8H+ + 5Fe 2+(aq) → Mn2+(aq) + 4H2O + 5Fe3+(aq) A l’équivalence, l’avancement de la réaction est le même pour les réactifs : xE Les quantités de matière de réactifs sont nulles : nE(MnO4-) = 0 nE(Fe2+) = 0

Construire le tableau d’avancement Équation MnO4-(aq) + 8H+ + 5Fe 2+(aq) → Mn2+(aq) + 4H2O + 5Fe3+(aq) E.I. Équivalence Définir l’état initial Il se définit au moment de l’équivalence. Je fais comme si j’avais déjà versé exactement la quantité d’ions MnO4- pour faire réagir tous les ions fer II

Construire le tableau d’avancement Équation MnO4-(aq) + 8H+ + 5Fe 2+(aq) → Mn2+(aq) + 4H2O + 5Fe3+(aq) E.I. Équivalence nV (MnO4-) = C1 x VE ni (Fe2+) = C2 x V2 Définir l’état initial nV (MnO4-) = [MnO4-] x VE = C1 x VE car [MnO4-] = C1 ni (Fe2+) = [Fe2+] x V2 = C2 x V2 car [Fe2+] = C2

Construire le tableau d’avancement Équation MnO4-(aq) + 8H+ + 5Fe 2+(aq) → Mn2+(aq) + 4H2O + 5Fe3+(aq) E.I. À l’équivalence nV (MnO4-) = C1 x VE ni (Fe2+) = C2 x V2 xE = C1 x VE = C2 x V2 / 5 nE (MnO4-) = nV (MnO4-) – xE = 0 nE (Fe2+) = ni (Fe2+) – 5 xE = 0 Exprimer xE nE (MnO4-) = nV (MnO4-) – xE = 0 xE = nV (MnO4-) = C1 x VE nE (Fe2+) = ni (Fe2+) – 5 xE = 0 xE = ni (Fe2+) / 5 = C2 x V2 / 5

Exprimer la concentration inconnue Équation MnO4-(aq) + 8H+ + 5Fe 2+(aq) → Mn2+(aq) + 4H2O + 5Fe3+(aq) E.I. À l’équivalence nV (MnO4-) = C1 x VE ni (Fe2+) = C2 x V2 xE = C1 x VE = C2 x V2 / 5 nE (MnO4-) = nV (MnO4-) – xE = 0 nE (Fe2+) = ni (Fe2+) – 5 xE = 0 C1 x VE = C2 x V2 / 5 C2 = 5 C1 x VE / V2

Appliquons sur une autre expérience

Voici le montage : 2 Na+(aq) + S2O32-(aq) Solution incolore 1818 Voici le montage : 2 Na+(aq) + S2O32-(aq) Solution incolore Thiosulfate de sodium I2(aq) Solution jaune clair C1 connue VE à déterminer + empois d’amidon → couleur bleue Diiode en solution C2 ?? V2 connue

Réaction entre l’ion thiosulfate et le diiode 1919 Réaction entre l’ion thiosulfate et le diiode Quels sont les couples en présence ? S4O62- (aq) / S2O32- (aq) I2 (aq) / I- (aq) Quelles sont les espèces en présence ? Les espèces sont toutes incolores sauf le diiode et un virage de jaune de plus en plus pâle à incolore serait impossible à détecter.

Réaction entre l’ion thiosulfate et le diiode 2020 Réaction entre l’ion thiosulfate et le diiode C’est pour cette raison qu’est ajouté à la solution titrée de l’empois d’amidon qui forme un complexe bleu avec le diiode. Quand le diiode disparaît totalement, le complexe bleu également et la solution passe de bleu à incolore

Agitation magnétique

Comment identifier l’équivalence ? Elle se produit au moment où tout le diiode a réagi. La première goutte incolore qui tombe à ce moment rend incolore toute la solution Il faut mesurer le volume de réactif versé sur la burette graduée appelé volume équivalent VE

Comment raisonner ? Couples en présence : S4O62- (aq) / S2O32- (aq) I2 (aq) / I- (aq) J’écris les demi-équations de couples : S4O62- (aq) + 2 e- = 2 S2O32- (aq) I2 (aq) + 2 e- = 2I-(aq) J’écris les demi-équations de réaction : 2 S2O32- (aq) → S4O62- (aq) + 2 e- I2 (aq) + 2 e- → 2I-(aq) J’élimine les électrons entre les deux équations Aucune multiplication n’est nécessaire

Comment raisonner ? 2 S2O32- (aq) → S4O62- (aq) + 2 e- I2 (aq) + 2 e- → 2I-(aq) ___________________________________________ 2 S2O32- (aq) + I2 (aq) → S4O62- (aq) + 2I-(aq) A l’équivalence, l’avancement de la réaction est le même pour les réactifs : xE Les quantités de matière de réactifs sont nulles : nE(S2O32-) = 0 nE(I2) = 0

Construire le tableau d’avancement Équation 2 S2O32- (aq) + I2 (aq) → S4O62- (aq) + 2I-(aq) E.I. Équivalence nV (S2O32-) = C1 x VE ni (I2) = C2 x V2 Définir l’état initial nV (S2O32-) = [S2O32-] x VE = C1 x VE car [S2O32-] = C1 ni (I2) = [I2] x V2 = C2 x V2 car [I2] = C2

Construire le tableau d’avancement Équation 2 S2O32- (aq) + I2 (aq) → S4O62- (aq) + 2I-(aq) E.I. Équivalence nV (S2O32-) = C1 x VE ni (I2) = C2 x V2 xE = C1 x VE / 2 = C2 x V2 nE (S2O32-) = nV (S2O32-) – 2 xE = 0 nE (I2) = ni (I2) – xE = 0 Exprimer xE nE (S2O32-) = nV (S2O32-) – 2 xE = 0 xE = nV (S2O32-) / 2 = C1 x VE / 2 nE (I2) = ni (I2) – xE = 0 xE = ni (I2) = C2 x V2

Exprimer la concentration inconnue Équation 2 S2O32- (aq) + I2 (aq) → S4O62- (aq) + 2I-(aq) E.I. Équivalence nV (S2O32-) = C1 x VE ni (I2) = C2 x V2 xE = C1 x VE / 2 = C2 x V2 nE (S2O32-) = nV (S2O32-) – 2 xE = 0 nE (I2) = ni (I2) – xE = 0 XE = C1 x VE / 2 = C2 x V2 C2 = C1 x VE / 2 V2

Titrage direct C’est fini…