SPECIALITE 1 : Titrage indirect de l`eau de javel

SPECIALITE 1 : Titrage indirect de l’eau de javel
Objectifs :
• distinguer un titrage direct d’un titrage indirect d’après le protocole expérimental
• exploiter un titrage indirect
• revoir la loi des gaz parfaits et les réactions d’oxydo-réduction
1. Principe de la méthode de dosage :
L’eau de Javel est une solution aqueuse d’hypochlorite de sodium : Na+(aq)+ClO−(aq)
Elle est utilisée comme désinfectant et décolorant.
Nous allons doser sa concentration en ion hypochlorite par un titrage indirect mettant en
jeu des réactions d’oxydo-réduction.
Soit un volume V1 de solution S1 d’hypochlorite de sodium de concentration en soluté
apporté C1. Le but du T.P. est de déterminer C1
Le nombre de môle d’ions hypochlorite dans cette prise d’essai est :
n1(ClO−)=
Nous acidifions cette solution et nous rajoutons un volume V2 connu de solution S2 titrée,
contenant des ions iodure I−(aq) à la concentration C2, de façon à ce que ces ions I−(aq)
soient en excès.
Le nombre de môle d’ions iodure dans cette solution est :
n2(l −)=
Il se produit lors du mélange une réaction d’oxydo-réduction rapide qui met en jeu les
couples ClO−(aq)/ Cl−(aq) et I2(aq)/I−(aq) , en milieu acide.
Ecris l’équation chimique correspondante et construis le tableau d’avancement mettant
en jeu les nombres de môles de chaque espèce.
A quelle condition portant sur V1, C1, V2 et C2 les ions I−(aq) sont-ils effectivement en
excès ?
Exprime le nombre de môle de diiode formé dans cette solution en fonction de V1, C1, V2
et C2.
n(I2)=
Les ions I−(aq) , ClO−(aq) et Cl−(aq) sont incolores en solution aqueuse tandis que I2(aq) présente
une coloration jaune pâle qui devient noire très foncée en présence de quelques gouttes
d’un « indicateur de diiode » comme l’empois d’amidon.
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Quel sera l’aspect de la solution précédente si on lui ajoute quelques gouttes d’empois
d’amidon ?
Nous allons ensuite doser le diiode présent dans cette solution grâce à une solution S3 de
thiosulfate de sodium Na2S2O3 de concentration connue C3.
La réaction de titrage est rapide et met en jeu les couples I2(aq)/I−(aq) et S4O62− (aq)/S2O32−(aq)
Ecris l’équation chimique correspondant à cette réaction de titrage :
Soit V3eq le volume de solution S3 ajouté à l’équivalence.
Quel est l’observable qui va permettre de repérer l’équivalence ?
Comment est définie l’équivalence pour cette réaction de titrage ?
Exprime le nombre de môle de diiode titré en fonction de V3eq et de C3 . n(I2)=
Exprime la concentration C1 en ion hypochlorite dans la solution S1 en fonction de V1, V3eq
et C3 .
2. Dosage de l’eau de Javel :
La solution d’eau de Javel à doser correspond à une solution commerciale de concentration
C0 diluée 10 fois.
•
Prélève 10,0 mL d’eau de Javel diluée dans un bécher, rajoute 20,0 mL de solution
d’iodure de potassium à 1,0.10−1mol.L−1 puis avec précaution environ 2,0mL de solution
d’acide sulfurique à 5 mol.L−1, puis enfin quelques gouttes d’indicateur de diiode.
•
Effectue le dosage colorimétrique du diiode formé par titrage à l’aide d’une solution de
thiosulfate de sodium de concentration C3=5,0.10−2mol.L−1.
V3eq=
mL
Déduis-en la valeur de C0
•
Pourquoi parle-t-on ici de titrage indirect de l’eau de Javel ?
•
Calcule le degré chlorométrique de cette eau Javel sachant que celui-ci correspond au
volume de dichlore, exprimé en litre et mesuré dans les conditions normales de pression
(1atm=105Pa) et de température (0°C soit 273K) qu’un litre de solution peut dégager par
action d’une solution d’acide chlorhydrique concentré, selon l’équation :
ClO−(aq) + Cl−(aq) + 2 H+(aq) → Cl2(g) + 2H2O(l)
On rappelle que R=8,31 S.I.
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