Dosage de l’éthanol (contenu dans le distillat d’un vin…)
NON ! Principe : E0 ? Des volts ? L’éthanol réagit avec l’ion permanganate… Selon une réaction (d’oxydoréduction) totale E0 ? Des volts ? « X 4 » MnO4- + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ + 4 H2O E0MnO4-/Mn2+ = 1,51V CH3CH2OH + H2O → CH3COOH + 4 H+ + 4 e- « x 5 » E0CH3COOH/CH3CH2OH = 0,04 V 4 MnO4- + 12 H+ + 5 CH3CH2OH → 4 Mn2+ + 5 CH3COOH + 11 H2O (l) (aq) (aq) (aq) (aq) (aq) On pourrait s’en servir de réaction de dosage ? NON ! (parce que cette réaction est lente…) (Discussion sur ce qu’est une réaction de dosage…)
La solution ? Un dosage indirect ! - On fait réagir l’éthanol avec du permanganate en excès (ça prend 20 minutes) - On dose le permanganate restant avec des ions fer (II) Fe2+ selon une réaction totale et rapide : MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 Fe2+(aq) → 4 Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4 H2O(l) - On en déduit les quantités de permanganate et d’éthanol qui avaient préalablement réagi ensemble.
Exemple de protocole correspondant : On souhaite déterminer la concentration c0 en éthanol dans le distillat obtenu. On mesure d’abord le volume de distillat : 37 mL On prélève précisément 2 mL de distillat, que l’on verse dans une fiole jaugée de 100 mL et on complète jusqu’au trait de jauge. On obtient une solution (S) d’éthanol de concentration c1. On prélève précisément 2 mL de (S) que l’on mélange dans un erlenmeyer à 20,0 mL d’une solution de permanganate de potassium (K+(aq) + MnO4-(aq)) de concentration c2 = 5,0.10-2 mol.L-1 (ainsi que 20 mL d’acide sulfurique à 5 mol.L-1). On attend 20 minutes. Les ions permanganates restant sont dosés par une solution de Fe2+(aq) (solution de sel de Mohr) de concentration c3 = 0,2 mol.L-1. L’équivalence de la réaction de dosage est obtenue pour V3E = 12 mL de solution ferreuse versée. Remarque Questions : Que vaut la concentration c1 ? Que vaut la concentration c0 ? Quelles verreries pour tous les prélèvements et pour le dosage ? (noms et schémas) Y a-t-il un risque d’une réaction d’oxydation parasite de l’eau par le permanganate ? Alors, à quoi sert l’acide sulfurique ?? (E0O2/H2O = 1,23 V) Et le sel de Mohr, pourquoi ? (E0Fe3+/Fe2+ = 0,77 V)