TP CH 1 Dosage du péroxyde d`hydrogène

TP TS
Transformation lente ou rapide ?(1)
CORRECTION
DOSAGE DU PEROXYDE D’HYDROGENE ( 1 )
 Calcul du volume à prélever :
Dans une dilution la quantité de matière en soluté est constante :
Soient n0 , C0 et V0 les quantités de matières, concentration et volume de la solution mère
N1 , C1 et V1 les quantités de matières, concentration et volume de la solution fille
n0 = n1, soit C0V0 = C1V1
C1V1
D’où : V0 =
C0
1 . 50
A.N : V0 =
= 5 mL
10
 Réaliser l’expérience
 Description du protocole :






Dans un bêcher on introduit une quantité suffisante de la solution commerciale
étiqueter la fiole jaugée de 50 mL
Avec une pipette jaugée de 5 mL équipée d'une pro pipette, on prélève 5 mL de la solution
commerciale
On l'introduit dans la fiole jaugée
On remplit celle-ci aux ¾ avec de l'eau distillée, on bouche et on agite
On complète ensuite jusqu'au trait de jauge, on bouche et on agite.
DOSAGE PAR UNE SOLUTION DE PERMANGANATE DE
burette
POTASSIUM
1 ) définir : oxydant , réducteur et réaction d’oxydo-réduction
Oxydant : espèce chimique susceptible de gagner un ou
plusieurs électrons.
Réducteur : espèce chimique susceptible de céder un ou
plusieurs électrons.
Réaction d’oxydoréduction : transfert d’électrons entre deux
réactifs : un oxydant et un réducteur.
support
Solution de
K  + MnO4
c = 2.10-2.mol.L-1
2 ) Donner les caractéristiques d'une réaction servant de
support à un dosage direct
La réaction doit être rapide, totale et spécifique de l’espèce à
doser. La fin du dosage doit pouvoir être observée par la
variation brusque d’un caractère physique.
Solution de
S1
3 ) Faire le schéma annoté du montage utilisé pour le dosage.
4 ) Utilisation d'une burette (précautions)
Rincer à l’aide du liquide à verser.
Remplir, purger, ajuster au zéro
Replacer la poubelle en fin de manipulation.
turbulent
LLP
TP TS
Transformation lente ou rapide ?(1)
5 )Dans ce dosage , H2O2 est – il un oxydant ou un réducteur ? Réducteur(car dans la réaction
concernée MnO4- est un oxydant)
Quel est le couple concerné ?
O2 / H2O2
Ecrire l'équation de la réaction de dosage. .
2 MnO4-(aq) + 6 H+(aq) + 5 H2O2 (aq)  2 Mn2+(aq) + 8 H2O + 5 O2 (g)
6 ) Quel est le rôle de l'acide sulfurique ( 2 H+(aq) + SO42- )?
Il permet d’avoir un milieu acide (des ions H+ sont consommés)
7 ) Quel matériel utilise-t-on pour prélever les 40 mL d'eau ? ( justifier )
Le volume d’eau est approximatif, on utilise une éprouvette graduée 50 mL
8 ) Pourquoi la solution de permanganate de potassium se décolore-t-elle en présence de péroxyde
d’hydrogène ? Avant l’équivalence MnO4- est le réactif limitant, il est complètement transformé en Mn2+
qui est incolore.
9 ) En utilisant un tableau d'avancement, déduire du volume Veq de solution de permanganate versé à
l'équivalence la concentration [ H2O2 ] de la solution S1 puis celle de la solution commerciale S0.
2 MnO4-(aq) +
EI
nVéq
intermédiaire
nVéq –2 
à
nVéq -2éq =0
l’équivalence
6 H+(aq)
excès
excès
excès
+ 5H2O2

n1
n1 – 5 
n1 – 5 éq= 0
2 Mn2+(aq) +
0
2
2éq
8 H2O +
solvant
solvant
5 O2 (g)
0
5
solvant
5éq
n
n
V
n
Je mesure Véq=18,5 mL éq = Véq  n1 = 5 éq = 5. Véq = 5 . éq [MnO42-] d’où [H2O2] 1= 1
2
2
2
V1
5.Véq
 [H2O2] 1 =
[MnO42-]
2.V1
5. 18,5
A.N : [H2O2] 1 =
. 2,0 .10-2 = 9,25. 10-2 mol.L-1
2.10
Pour la solution commerciale [H2O2] 0 = 10[H2O2 ] 1 = 9,25. 10-2 . 10 = 9,25.10-1 mol.L-1
Exercice d’application
( vous utiliserez les résultats obtenus en TP )
Les concentrations commerciales d'eau oxygénée sont généralement données en "volumes".
Par convention, les indications en "volumes" correspondent au volume de dioxygène que peut
dégager un litre de solution à 0°C et 1 bar.
On rappelle que dans ces conditions(C.N.T.P.) volume molaire est égal à 22,4 L mol-1 .
1 ) Ecrire le couple dans lequel H2O2 est un oxydant et écrire la demi équation correspondante
2) Ecrire le couple dans lequel H2O2 est un réducteur et écrire la demi équation correspondante
3 ) Ecrire l'équation de la réaction de « dismutation » de l'eau oxygénée ( le péroxyde d'hydrogène
intervient comme oxydant d'un couple et comme réducteur d'un autre couple).
LLP
TP TS
Transformation lente ou rapide ?(1)
4) Déterminer le titre en "volume" de la solution commerciale étudiée.
CORRECTION
1 ) H2O2 / H2O
H2 O2 + 2 H+ + 2 e- = 2 H2O
2 ) O2 / H2O2
O2 + 2 H+ + 2 e- = H2O2
3 ) 2 H2O2  2 H2O + O2
4 ) Déterminer le titre en "volume" de la solution commerciale étudiée.
Le titre en volume est équivalent au volume de O2 dégagé par 1L de solution à 0°C et 1 bar
2 H2O2

2 H2O
+
O2
EI
nH2O2
solvant
0
EF
solvant
nH2O2- 2max= 0
max
[H2O2] 0 .VH2O2
[H2O2 ] 0
n
D’où nO2= H2O2 =
, le titre se calcule pour VH2O2 = 1L, alors nO2=
2
2
2
VO2 = nO2.Vmol
[H2O2 ] 0
VO2 =
. 22,4 = [H2O2]0 . 11,2 = 9,25 .10-1. 11,2 = 10,4 vol
2
LLP