EXERCICE DE SPÉCIALITÉ : ÉLÉMENTS DE CORRECTION

EXERCICE DE SPÉCIALITÉ : ÉLÉMENTS DE CORRECTION
Contrôle de qualité d'une solution de larmes artificielles
Document 1 : larmes artificielles
Les larmes artificielles vendues dans le commerce peuvent être fabriquées à partir
d’une solution aqueuse de chlorure de sodium.
Elles sont fréquemment utilisées en ophtalmologie pour rincer les yeux puisque
leur teneur en sel (ou chlorure de sodium NaCl) est équivalente à celle trouvée
dans les larmes naturelles. On les trouve sous forme de doses stériles de 5,0 mL à
usage unique.
masses molaires :
M(Na) = 23,0 g.mol -1
Composition d’une dose
Chlorure de sodium 0,045 g
Eau purifiée 5,0 mL
Solution
de
chlorure
sodium :
à 0,9 % en masse
de
M(Cl) = 35,5 g.mol -1.
Document 2 : titrage des ions chlorure par réaction avec des ions argent
On introduit dans un erlenmeyer :
Réaction entre les ions argent et les
une dose (5,0 mL) de larmes artificielles
ions chlorure :
environ 20 mL d’eau distillée
Ag+(aq)+ Cl−(aq) → AgCl(s)
4 gouttes d’une solution de chromate de potassium Cr2O4,
précipité blanc
indicateur de fin de réaction.
Réaction entre les ions argent et les
On remplit une burette graduée avec une solution de nitrate ions chromate :
d’argent AgNO3 de concentration C0 = 5,00 × 10 - 2 mol.L -1
2 Ag+(aq)+ CrO24 −(aq) → Ag 2 CrO4 (s)
On verse progressivement cette solution de nitrate d’argent
précipité rouge
dans l’erlenmeyer tout en agitant le mélange.
le chromate d'argent est plus soluble
Un précipité blanc apparaît et s’intensifie au fur et à mesure
que le chlorure d'argent
des ajouts.
Une couleur rouge apparaît pour un volume versé de 15,5 mL
Document 3 : dosage par étalonnage du chlorure de sodium dans les doses de larmes artificielles
Dans le cas des solutions diluées, la conductivité σ des solutions s’exprime selon la relation
σ = ∑ λi [ Χ i] , ou [Χ i] représente la concentration de l’espèce ionique Χ i en solution et λ i la
conductivité molaire ionique de cette espèce.
On dispose de dix solutions aqueuses de chlorure de sodium de différentes concentrations molaires C
pour lesquelles on a mesuré la conductivité σ. Les résultats sont regroupés dans le tableau ci-dessous.
N° de la solution
1
2
concentration molaire C
(mmoI.L -1)
1,0
2,0
Conductivité de la
solution σ (mS.cm -1)
0,125
0,255
3
4
5
6
7
8
9
10
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
0,360
0,447
0,576
0,702
0,816
0,919
1,03
1,10
La solution des larmes artificielles est diluée d'un facteur 20. La valeur mesurée de la conductivité de la
solution S ainsi obtenue vaut 0,880 mS.cm -1
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solution d'ions Ag+
0,0500 mol/L
1. Voir ci-contre
2. l'équation bilan support du dosage est :
+
−
Ag (aq)+ Cl(aq) → AgCl(s)
À l'équivalence on a versé autant d'ions Ag + qu'il y avait d'ions Cl - dans la dose de
larmes
n(Cl -) dose = n(Ag +) versés = C0 Veq = 0,0500 mol/L × 15,5 mL = 0,775 mmol
La quantité de sel est égale à la quantité d'ions chlorure ; la masse molaire du
chlorure de sodium vaut : M = 23+35,5 = 58,5 g/mol
La masse de sel dans une dose vaut :
dose 5mL (larmes)
+ eau distillée
+ 4 gouttes Cr2O4
m2 = n (Cl -)M(NaCl) = 0,0500 mol/L × 15,5 mL × 58,5 g/mol = 45,3 mg
-------------------------------------------------3. Pour diluer la solution on verse la totalité de la dose (son volume vaut 5 mL) dans une fiole jaugée de 100,0 mL : on ajuste
le volume au trait de jauge avec l'eau de rinçage de l'ampoule puis de l'eau distillée
On peut mettre en doute le volume initial de la dose ; il faudraitt alors utiliser plusieurs doses et en prélever 5,0 mL avec une
pipette jaugée.
4. Voir ci-contre
5. Au vu des résultats des mesures, une solution deux fois moins diluée aurait donnée une conductivité deux fois plus élevée et
la lecture n'aurait pas été possible car en dehors des valeurs du tableau.
6. La mesure directe sur la courbe donne une concentration de la solution S : CS = 7,76 mmol/L,
soit une concentration de la solution : C = 20 × 7,76 mmol/L = 0,155 mol/L
la quantité de chlorure de sodium dans la dose vaut alors : n = 0,155 mol/L × 5 mL
soit une masse de sel dans une dose m3 = n M = 0,155 mol/L × 5 mL × 58,5 g/mol = 45,4 mg
7. Les mesures sont plus précises que l'indication du fabriquant et la confirment.
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C (mmol/L)