TP 24 dosage redox

Lycée Viette
TSI 1
T.P. 24
Dosages d’oxydoreduction
I. Dosage manganimétrique
L’oxydant utilisé est l’ion permanganate ‫ܱ݊ܯ‬ସି ( violet ). En milieu acide, il se réduit en
‫݊ܯ‬ଶା ( incolore ). En milieu neutre ou basique, il se forme essentiellement ‫ܱ݊ܯ‬ଶ ( brun ).
Les dosages manganimétriques s’effectuent en milieu acide. L’acide utilisé pour acidifier le
mélange ne doit pas être oxydé par ‫ܱ݊ܯ‬ସି ( il faut donc exclure l’acide chlorhydrique, ‫ି ݈ܥ‬
étant oxydé en ‫݈ܥ‬ଶ par ‫ܱ݊ܯ‬ସି ), et ne doit pas oxyder le réducteur étudié ( il faut donc exclure l’acide nitrique, l’ion ܱܰଷି étant un oxydant ). On choisira donc comme acide, l’acide sulfurique qui ne réagit pas avec l’ion permanganate et qui à froid et aux concentrations usuelles
n’oxyde pas les substances réductrices.
Les dosages manganimétriques ne nécessitent pas l’emploi d’un indicateur coloré, car l’ion
‫ܱ݊ܯ‬ସି est violet et l’ion ‫݊ܯ‬ଶା est incolore.
1. Dosage de la solution de KMnO4 par une solution d’acide oxalique
L’acide oxalique est un composé cristallisé de formule ሺ‫ܥ‬ଶ ‫ܪ‬ଶ ܱସ , 2 ‫ܪ‬ଶ ܱሻ, son degré de
pureté dépasse 99,9 %.
On désire préparer un volume ܸ = 500 ݉‫ ܮ‬d’une solution d’acide oxalique de concentration
ܿଶ = 5,00. 10ିଶ ݉‫݈݋‬. ‫ିܮ‬ଵ.
Quelle masse m d’acide oxalique faut-il utiliser ?
Prélever un volume ܸଶ = 10,0 ݉‫ ܮ‬de cette solution et les placer dans un erlenmeyer de
250 ݉‫ܮ‬, ajouter environ 100 ݉‫ ܮ‬d’eau distillée ″chaude″ ( 50°‫ ) ܥ‬et environ 10 ݉‫ ܮ‬d’acide
sulfurique ( 3 ݉‫݈݋‬. ‫ିܮ‬ଵ ). Verser progressivement la solution de permanganate de potassium
( burette ). Après l’addition du premier ݉‫ ܮ‬attendre la décoloration ( la vitesse de réaction est
faible au début et augmente ensuite par la présence de ‫݊ܯ‬ଶା autocatalyseur ). Continuer les
additions jusqu’à coloration rose persistante ( ܸଵ é௤ est au voisinage de 10 ݉‫) ܮ‬.
Ecrire l’équation-bilan de la réaction de dosage
‫ ܧ‬଴ ሺ‫ܱ݊ܯ‬ସି /‫݊ܯ‬ଶା ሻ = 1,51 ܸ
‫ ܧ‬଴ ሺ‫ܱܥ‬ଶ /‫ܥ‬ଶ ‫ܪ‬ଶ ܱସ ሻ = −0,49 ܸ
Faire un tableau d’avancement
Déterminer la concentration ܿଵ de la solution de permanganate de potassium.
2. Dosage d’une solution d’eau oxygénée ( peroxyde d’hydrogène )
La solution de permanganate de potassium est dans la burette, dans l’erlenmeyer introduire
ܸଶ = 10,0 ݉‫ ܮ‬de la solution d’eau oxygénée, environ 100 ݉‫ ܮ‬d’eau et environ 10݉‫ܮ‬
d’acide sulfurique (3 ݉‫݈݋‬. ‫ିܮ‬ଵ ). Verser la solution de permanganate de potassium, jusqu’à
coloration rose persistante ( ܸଵ é௤ est au voisinage de 18 ݉‫) ܮ‬.
Ecrire l’équation-bilan de la réaction de dosage
‫ ܧ‬଴ ሺ‫ܱ݊ܯ‬ସି /‫݊ܯ‬ଶା ሻ = 1,51 ܸ
‫ ܧ‬଴ ሺܱଶ /‫ܪ‬ଶ ܱଶ ሻ = 0,68 ܸ
Faire un tableau d’avancement
Déterminer la concentration ܿଶ de la solution d’eau oxygénée.
Déterminer la concentration en volume.
( Une eau oxygénée est à ‫ ݔ‬volume, si 1 ‫ ܮ‬de la solution libère ‫ ݔ‬litre de dioxygène dans les
CNTP ሺܸ௠௢௟ = 22,4 ‫ܮ‬. ݉‫ି ݈݋‬ଵ ሻ par la réaction de dismutation 2 ‫ܪ‬ଶ ܱଶ → 2 ‫ܪ‬ଶ ܱ + ܱଶ )
3. Dosage d’une solution de sel de Mohr
Le sel de Mohr est un sel hydraté de formule ‫ܱܵ݁ܨ‬ସ , ሺܰ‫ܪ‬ସ ሻଶ ܱܵସ , ‫ܪ ݔ‬ଶ ܱ. Il contient les ions
‫ ݁ܨ‬ଶା réducteur.
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Préparer une solution de sel de Mohr en dissolvant une masse voisine de 4 ݃ ( noter
précisément la masse ) dans une fiole jaugée de 100 ݉‫ܮ‬.
Dans l’erlenmeyer, placer ܸଶ = 10,0 ݉‫ ܮ‬de la solution de sel de Mohr, environ 100 ݉‫ܮ‬
d’eau et environ 5 ݉‫ ܮ‬d’acide sulfurique ( 3 ݉‫݈݋‬. ‫ିܮ‬ଵ ).
Ajouter progressivement la solution de permanganate de potassium jusqu’à coloration rose
persistante ( ܸଵ é௤ est au voisinage de 10 ݉‫) ܮ‬..
Ecrire l’équation-bilan de la réaction de dosage
‫ ܧ‬଴ ሺ‫ܱ݊ܯ‬ସି /‫݊ܯ‬ଶା ሻ = 1,51 ܸ
‫ ܧ‬଴ ሺ‫ ݁ܨ‬ଷା /‫ ݁ܨ‬ଶା ሻ = 0,77 ܸ
Faire un tableau d’avancement
Déterminer la concentration ܿଶ de la solution de sel de Mohr
Déterminer le nombre ‫ ݔ‬de molécules d’eau d’hydratation
II. Iodométrie
L’oxydant utilisé est le diiode ‫ܫ‬ଶ ( en solution, coloration de jaune à rouge-brun suivant la
concentration ). En présence d’empois d’amidon ou de thiodène la solution est bleue.
Le diiode étant plus soluble dans une solution contenant des ions iodure, la solution est préparée en dissolvant ‫ܫ‬ଶ dans une solution de ‫ܫܭ‬.
1. Dosage d’une solution de thiosulfate de sodium
Dans un erlenmeyer introduire ܸଶ = 20,0 ݉‫ ܮ‬d’une solution de ‫ܫ‬ଶ ܿଶ = 5,00.10ିଶ ݉‫݈݋‬. ‫ିܮ‬ଵ
Verser progressivement la solution de thiosulfate de sodium ( burette ), lorsque la coloration
rouge est atténuée, ajouter dans l’erlenmeyer quelques gouttes d’empois d’amidon, puis
continuer l’addition de thiosulfate de sodium jusqu’à décoloration ( ܸଵ é௤ est au voisinage de
18 ݉‫) ܮ‬..
Ecrire l’équation-bilan de la réaction de dosage
‫ ܧ‬଴ ሺ‫ܫ‬ଶ /‫ ି ܫ‬ሻ = 0,54 ܸ
‫ ܧ‬଴ ሺܵସ ܱ଺ଶି /ܵଶ ܱଷଶି ሻ = 0,09 ܸ
Faire un tableau d’avancement
Déterminer la concentration ܿଵ de la solution de thiosulfate de sodium.
2. Dosage d’une solution d’eau de Javel commerciale
La burette contient la solution de thiosulfate de sodium préalablement dosée. Introduire dans
l’erlenmeyer ܸଶ = 20,0 ݉‫ ( ܮ‬déja diluée 10 fois par les préparatrices ) d’eau de Javel,
ܸଷ = 50,0 ݉‫ ܮ‬de iodure de potassium ( ܿଷ = 0,10 ݉‫݈݋‬. ‫ିܮ‬ଵ ) et environ 20 ݉‫ ܮ‬d’acide
éthanoïque ( 1 ݉‫݈݋‬. ‫ିܮ‬ଵ 1 ). Il y a excès d’ion iodure. L’iode obtenue est dosée par les ions
thiosulfate.
Verser la solution de thiosulfate de sodium jusqu’à décoloration ( ajouter quelques gouttes
d’empois d’amidon avant la décoloration totale ) ( ܸଵ é௤ est au voisinage de 15 ݉‫) ܮ‬.
Ecrire les équations-bilan du dosage
‫ ܧ‬଴ ሺ‫ܫ‬ଶ /‫ ି ܫ‬ሻ = 0,54 ܸ
‫ ܧ‬଴ ሺܵସ ܱ଺ଶି /ܵଶ ܱଷଶି ሻ = 0,09 ܸ ‫ ܧ‬଴ ሺ‫ ିܱ݈ܥ‬/‫ ି݈ܥ‬ሻ = 1,65 ܸ
Faire un tableau d’avancement
Déterminer la concentration ܿଶ de la solution d’eau de Javel.
Déterminer la concentration en degré chlorométrique.
( Une solution d’eau de Javel a un degré chlorométrique ‫ݔ‬, si 1 ‫ ܮ‬de la solution libère
‫ ݔ‬litre de dichlore dans les CNTP ሺܸ௠௢௟ = 22,4 ‫ܮ‬. ݉‫ି ݈݋‬ଵ ሻ par la réaction de médiamutation
‫ ିܱ݈ܥ‬+ ‫ ି ݈ܥ‬+ 2 ‫ܪ‬ଷ ܱା → ‫݈ܥ‬ଶ + 3 ‫ܪ‬ଶ ܱ
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Matériel
par palliasse
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burette ( 25 mL )
fioles jaugées : 100 mL et 50 mL
pipettes ( et propipette ) : 10 mL et 20 mL
pissette d’eau distillée
erlenmeyer 250 mL
becher 250 mL
éprouvettes : 125 mL et 10 mL
dispositive de chauffage
au bureau
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balance ( avec coupelle )
fiole jaugée : 500 mL
solution KI 0,1 mol.l-1
solution d’acide éthanoïque 1 mol.L-1
solution d’acide sulfurique 3 mol.L-1
solution de KMnO4 0,02 mol.L-1
solution d’eau oxygénée ≈ 1 volume
solution de I2 0,05 mol.L-1
solution de Na2S2O3 0,1 mol.L-1
solution d’eau de Javel diluée 10 fois
sel de Mohr cristallisé
empois d’amidon
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