Chimie

[lucile123]

Bonjour, pouvez-vous m'aider pour cet exo svp:

On cherche à préparer une solution de sel de Mohr environ 0,1mol/L en dissolvant la quantité nécessaire de sel de Mohr, dans 90mL d'eau additionnés de 10mL d'acide fort 3mol/L.

1) Donner la formule chimique du sel de Mohr, sa masse molaire. Calculer la masse de sel de Mohr qu'il faut utiliser.

Formule du sel de Mohr: H(20)FeN(2)O(14)S(2) (isomère) ou Fe(SO4)2(NH4)2, 6H2O. Laquelle est la plus correcte?

Masse molaire = 20*MH + MFe + 2*MN + 14*MO + 2*MS

= 20+19+2*14+14*16+2*32

= 355g/mol

Par contre, sur wikipédia je trouve Masse molaire du sel de Mohr = 392g/mol .......

C=n/V et n=m/M, on a donc: m=CVM = 0,1*100*10^(-3)*355 = 3,55g

2) Quel acide fort utiliserez-vous? Pourquoi?

Un acide fort est un acide qui se dissocie totalement au cours de sa réaction avec l'eau (ex: HCl;H2SO4;HNO3;HI;HBr;HClO4....). Mais je ne sais pas lequel utiliser...

3) Dans quel récipient, cette solution peut-elle être préparée? Quelles verrerie proposez-vous d'utiliser pour prélever l'eau, pour prélever l'acide? Proposer un ordre pour ajouter le sel de Mohr, l'acide et l'eau.

La solution peut être préparée dans une fiole de 100mL. On utilise une éprouvette graduée pour prélever l'eau car on est pas obligé d'être très précis(pourquoi??) par contre on utilise une pipette jaugée de 10mL pour prélever l'acide. Je dirais qu'on met d'abord le sel de mohr puis l'eau puis l'acide pour ne pas avoir de projection.

[Barbidoux]

Bonjour, pouvez-vous m'aider pour cet exo svp:

On cherche à préparer une solution de sel de Mohr environ 0,1mol/L en dissolvant la quantité nécessaire de sel de Mohr, dans 90mL d'eau additionnés de 10mL d'acide fort 3mol/L.

1) Donner la formule chimique du sel de Mohr, sa masse molaire. Calculer la masse de sel de Mohr qu'il faut utiliser.

Formule du sel de Mohr: H(20)FeN(2)O(14)S(2) (isomère) ou Fe(SO4)2(NH4)2, 6H2O. Laquelle est la plus correcte?

Masse molaire = 20*MH + MFe + 2*MN + 14*MO + 2*MS

= 20+19+2*14+14*16+2*32

= 355g/mol

Par contre, sur wikipédia je trouve Masse molaire du sel de Mohr = 392g/mol .......

C=n/V et n=m/M, on a donc: m=CVM = 0,1*100*10^(-3)*355 = 3,55g

La formule correcte est Fe(SO4)2(NH4)2, 6H2Oet la masse molaire du sel de Mohr est bien de 392g/mol

2) Quel acide fort utiliserez-vous? Pourquoi?

Un acide fort est un acide qui se dissocie totalement au cours de sa réaction avec l'eau (ex: HCl;H2SO4;HNO3;HI;HBr;HClO4....). Mais je ne sais pas lequel utiliser...

Un acide non oxydant dont l'anion est chimiquement peu réactif (de préférence H2SO4), éventuellement HCl ou HClO4) si l'on utilise pas un oxydant trop fort pour oxyder ensuite les ions fe^(2+). Il ne faut pas utiliser de l'acide nitrique dont l'anion NO3^(-) oxydera les ions fe^(2+). On évitera aussi HI ou HBr dont les anions peuvent gêner lors de l'oxydation de fe^(2+)

3) Dans quel récipient, cette solution peut-elle être préparée? Quelles verrerie proposez-vous d'utiliser pour prélever l'eau, pour prélever l'acide? Proposer un ordre pour ajouter le sel de Mohr, l'acide et l'eau.

La solution peut être préparée dans une fiole de 100mL. On utilise une éprouvette graduée pour prélever l'eau car on est pas obligé d'être très précis(pourquoi??) par contre on utilise une pipette jaugée de 10mL pour prélever l'acide. Je dirais qu'on met d'abord le sel de mohr puis l'eau puis l'acide pour ne pas avoir de projection.

Fiole jaugée propre (rincée à l'eau déionisée) remplie à moitié d'eau prélevée avec un burette graduée propre, (rincée à l'eau déionisée). On ajoute 10 mL environ d'acide concentré (1/4 par exemple et toujours l'acide concentré dans de l'eau et jamais le contraire) puis le sel de Mohr pesé. On agite jusqu'à dissolution complète du sel de Mohr (la dissolution peut entraîner une contraction ou une expansion du volume) on complète ensuite jusqu'au trait de jauge avec de l'eau déionisée et on homogénéise la solution.

[lucile123]

Merci,

1) Vous savez pourquoi je ne retrouve pas 392g/L par le calcul?

3) toujours l'acide concentré dans de l'eau et jamais le contraire.

Pourquoi? Sinon il y a des projections?

[Barbidoux]

Merci,

1) Vous savez pourquoi je ne retrouve pas 392g/L par le calcul?

56 + (32 + 4*16)*2 + (14 + 4)*2 + 6*18=292

3) toujours l'acide concentré dans de l'eau et jamais le contraire.

Pourquoi? Sinon il y a des projections?

Oui cela peut se produire avec des acides très hygroscopiques (avec H2SO4 concentré par exemple très gros dégagement de chaleur ==> bulle de valeur d'eau explosives )

[lucile123]

Ok Merci beaucoup Barbidoux, vous pouvez aussi m'aider pour la suite:

Prélever 10mL de la solution. Ajouter 20mL d'acide sulfurique à 3mol/L, 5mL d'acide phosphorique concentré. Titrer par une solution étalon de permanganate de potassium à 0,02mol/L. Le volume équivalent versé est Veq= 9,5mL. On nous donne E(Fe3+/Fe2+)=0,77V et E(MnO4-/Mn2+)=1,51V.

1) Donner la formule de l'acide sulfurique, phosphorique et permanganate de potassium.

Acide sulfurique: 2H3O(+) + SO4(2-) ??

Acide phophorique: H3PO4

Permanganate de potassium: KMnO4

2) Ecrire l'équation de la réaction et justifier le terme titrage par oxydoréduction.

MnO4(-) + 8H(+) + 5e- = Mn(2+) + 4H2O

La solution c'est sel de Mohr+ acide sulfurique + acide phosphorique = Fe(SO4)2(NH4)2, 6H2O + 2H3O(+) + SO4(2-) + H3PO4

Est ce que je considère: SO4(2-) + 3H(+) + 2e- = SO2 + 2H2O pour écrire la réaction de titrage??

3) Pourquoi est-il nécessaire d'ajouter de l'acide sulfurique et de l'acide phosphorique?

Pour être en milieu acide mais pourquoi??

4) Quelle verrerie proposez-vous d'utiliser pour prélever la solution de sel de Mohr.

pipette jaugée de 10mL

5) Cette solution sera placée dans une fiole jaugée ou un erlenmeyer?

erlenmeyer, c'est plus pratique pour le dosage

6) La solution titrante de permanganate de potassium est versée à l'aide d'une pipette graduée, d'une éprouvette ou d'une burette graduée?

burette graduée, comme tous les dosages, pour être plus précis

7) Les acides sulfuriques et phosphorique sont prélevés à l'éprouvette graduée ou avec une pipette graduée?

éprouvette graduée, pas nécessaire d'être très précis

PS: Pour la masse que j'ai trouvé question 1) je ne sais pas si c'est juste parceque je trouve m=3,92g et mes camarades trouvent 29,4g......

Merci

[Barbidoux]

Ok Merci beaucoup Barbidoux, vous pouvez aussi m'aider pour la suite:

Prélever 10mL de la solution. Ajouter 20mL d'acide sulfurique à 3mol/L, 5mL d'acide phosphorique concentré. Titrer par une solution étalon de permanganate de potassium à 0,02mol/L. Le volume équivalent versé est Veq= 9,5mL. On nous donne E(Fe3+/Fe2+)=0,77V et E(MnO4-/Mn2+)=1,51V.

1) Donner la formule de l'acide sulfurique, phosphorique et permanganate de potassium.

Acide sulfurique: 2H3O(+) + SO4(2-) ?? au choix H2SO4 ou (2*H^(+)+SO4^(2-))

Acide phophorique: H3PO4

Permanganate de potassium: KMnO4

2) Ecrire l'équation de la réaction et justifier le terme titrage par oxydoréduction.

MnO4(-) + 8H(+) + 5e- = Mn(2+) + 4H2O

La solution c'est sel de Mohr+ acide sulfurique + acide phosphorique = Fe(SO4)2(NH4)2, 6H2O + 2H3O(+) + SO4(2-) + H3PO4

Est ce que je considère: SO4(2-) + 3H(+) + 2e- = SO2 + 2H2O pour écrire la réaction de titrage??

couples en présence MnO4^(-)/Mn^(2+), Fe^(+3)/Fe^(2+)

équation électroniques (électrochimiques) correspondant aux deux couples

MnO4^(-)+8*H^(+)+5*e^(-) --> Mn^(2+)+4*H2O

Fe^(3+)+e^(-)--> Fe^(2+)

Réaction de dosage

MnO4^(-)+8*H^(+)+5*Fe^(2+)--> Mn^(2+)+5*Fe^(3+)+4*H2O

Relation d'équivalence n(Fe^(2+)/5=n(MnO4^(-))/1 ==> C(Fe^2+)*V(Fe(2+)/5=C(MnO4^(-)*V

(MnO4^(-) ==> C(Fe^2+)=5*C(MnO4^(-)*V(MnO4^(-)/V(Fe(2+)=5*0,02*9,5/10=0,095 mol/L

3) Pourquoi est-il nécessaire d'ajouter de l'acide sulfurique et de l'acide phosphorique?

Pour être en milieu acide mais pourquoi??

Acide sulfurique pour eviter la précipitation de Fe(OH)3 et acide phosphorique pour complexer les ions Fe^(3+) ce qui abaisse le potentiel thermodynamique du couple Fe^(3+)/Fe(2+) et dissimule la couleur des ions Fe^(3+) (orangés), les complexes de Fe^(3+) et de l'acide phosphorique sont incolores, l'équivalence étant obtenue lorsque la solution devient rose, signe d'un très leger excès d'ion MnO4^(-) (violet pâle + facile à voir dans solution incolor que dans solution orangée)

4) Quelle verrerie proposez-vous d'utiliser pour prélever la solution de sel de Mohr.

pipette jaugée de 10mL

5) Cette solution sera placée dans une fiole jaugée ou un erlenmeyer?

erlenmeyer, c'est plus pratique pour le dosage

6) La solution titrante de permanganate de potassium est versée à l'aide d'une pipette graduée, d'une éprouvette ou d'une burette graduée?

burette graduée, comme tous les dosages, pour être plus précis

7) Les acides sulfuriques et phosphorique sont prélevés à l'éprouvette graduée ou avec une pipette graduée?

éprouvette graduée, pas nécessaire d'être très précis

PS: Pour la masse que j'ai trouvé question 1) je ne sais pas si c'est juste parceque je trouve m=3,92g c'est exact et mes camarades trouvent 29,4g...... et ils ont tort...

Merci

[lucile123]

Merci, j'ai encore 2 grosses parties à faire mais ce n'est pas pressé , du coup le potentiel standard redox ne sert à rien pour répondre aux questions précédentes...

On sait que les ions oxalates peuvent se lier par 2 atomes d'oxygène au chrome et que le chrome peut engager 6 liaisons de coordination.

Dans un premier temps, les ions chrome(III), réducteurs, sont oxydés par du peroxodisulfate en ions chrome(VI) sous la forme de dichromate. Cette réaction est catalysée par des ions argent(I). Dans un deuxième temps, les ions chrome(VI) sont dosés en retour par oxydoréduction par une solution de sel de Mohr acidifiée.

Mode opératoire:

1ère étape: On dissout une prise d'essai (m1=117,5mg) dans environ 100mL d'acide sulfurique 1,5mol/L

2ème étape: On ajoute le contenu d'une spatule de peroxodisulfate d'ammonium et 5mL de nitrate d'argent 0,1mol/L

3ème étape: On chauffe le mélange doucement d'abord, puis à ébullition pour éliminer l'excès de peroxodisulfate. On refroidit la solution orangée dans un mélange eau-glace.

4ème étape: On ajoute 20mL de la solution titrée de sel de Mohr acidifiée.

5ème étape: après avoir ajouté 5mL d'acide phosphorique concentré et 2 gouttes d'indicateur coloré d'oxydoréduction (diphénylaminesulfonate de sodium), on dose par une solution étalon de dichromate de potassium (Ctitrant = 0,02 mol/L); le volume équivalent versé est Vtitrant = 9,8mL

1) Etape 1: en milieu acide, la réaction de dissolution est couplée à une réaction acido-basique. Laquelle? Ecrire la réaction de dissolution du complexe, la réaction acido-basique et la réaction globale.

Je ne sais pas... (HSO4 = 2H(+) + SO4(2-) ???)

[Barbidoux]

Merci, j'ai encore 2 grosses parties à faire mais ce n'est pas pressé , du coup le potentiel standard redox ne sert à rien pour répondre aux questions précédentes...

cela sert à prévoir le réaction redox MnO4^(-)+Fe^(2+) ---> et Cr2O7^(2-)+Fe^(2+)

On sait que les ions oxalates peuvent se lier par 2 atomes d'oxygène au chrome et que le chrome peut engager 6 liaisons de coordination.

Dans un premier temps, les ions chrome(III), réducteurs, sont oxydés par du peroxodisulfate en ions chrome(VI) sous la forme de dichromate. Cette réaction est catalysée par des ions argent(I). Dans un deuxième temps, les ions chrome(VI) sont dosés en retour par oxydoréduction par une solution de sel de Mohr acidifiée.

Mode opératoire:

1ère étape: On dissout une prise d'essai (m1=117,5mg) dans environ 100mL d'acide sulfurique 1,5mol/L

==> n(Cr2O3)=n(Cr2O7^(2-))

2ème étape: On ajoute le contenu d'une spatule de peroxodisulfate d'ammonium et 5mL de nitrate d'argent 0,1mol/L

3ème étape: On chauffe le mélange doucement d'abord, puis à ébullition pour éliminer l'excès de peroxodisulfate. On refroidit la solution orangée dans un mélange eau-glace.

4ème étape: On ajoute 20mL de la solution titrée de sel de Mohr acidifiée.

réaction de Fe^(2+) avec Cr2O7^(2-)

n(Cr2O7^2-)=n1(Fe^2+)/ 6 où n1(Fe^(2+)) est le nombre de moles d’ion Fe^(2+) qui a réagi avec le nombre de moles d'ion Fe^(2+) ajoutés qui vaut C(Fe^2+)*V(Fe^2+)

5ème étape: après avoir ajouté 5mL d'acide phosphorique concentrde et 2 gouttes d'indicateur coloré d'oxydoréduction (diphénylaminesulfonate de sodium), on dose par une solution étalon de dichromate de potassium (Ctitrant = 0,02 mol/L); le volume équivalent versé est Vtitrant = 9,8mL

n2(Fe^(2+)) est le nombre de moles d’ion Fe^(2+) en excès

n1(Cr2O7^2-)=n2(Fe^2+)/ 6

--------------

excès d’ion Fe^(2+) ajouté =n1(Fe^2+)+n2(Fe^2+)=C(Fe^2+)*V(Fe^2+)

==> C(Fe^2+)*V(Fe^2+)=6*n( Cr2O7^2-)+6*n1(Cr2O7^2-)=6*n( Cr2O7^2-)+6*Ctitran*Vtitran

==>(C(Fe^2+)*V(Fe^2+)-Ctitran*Vtitran) =n(Cr2O7^2-)=n(Cr2O3)

==> m(Cr2O3)=M(Cr2O3)*(C(Fe^2+)*V(Fe^2+)-Ctitran*Vtitran)

Pureté du produit = m1/m(Cr2O3)

1) Etape 1: en milieu acide, la réaction de dissolution est couplée à une réaction acido-basique. Laquelle? Ecrire la réaction de dissolution du complexe, la réaction acido-basique et la réaction globale.

Je ne sais pas... (HSO4 = 2H(+) + SO4(2-) ???)

Cr2O3+4*H2O-->Cr2O7^(2-)+4*H^(+)

[trollet]

MnO4(-) + 8H(+) + 5e- = Mn(2+) + 4H2O

3) Pourquoi est-il nécessaire d'ajouter de l'acide sulfurique et de l'acide phosphorique?

Pour être en milieu acide mais pourquoi??

Acide sulfurique pour eviter la précipitation de Fe(OH)3 et acide phosphorique pour complexer les ions Fe^(3+) ce qui abaisse le potentiel thermodynamique du couple Fe^(3+)/Fe(2+) et dissimule la couleur des ions Fe^(3+) (orangés), les complexes de Fe^(3+) et de l'acide phosphorique sont incolores, l'équivalence étant obtenue lorsque la solution devient rose, signe d'un très leger excès d'ion MnO4^(-) (violet pâle + facile à voir dans solution incolor que dans solution orangée)

Je dirais pour "cadrer" à ce qu'on demande à ce niveau et pour compléter ce que dit Barbidoux que le milieu acide est aussi nécessaire pour la réaction d'oxydoreduction...il suffit de la regarder...sans acide, pas d'H(+) et pas de réduction du permanganate !

[lucile123]

Ok, Merci, on nous demande la réaction de dissolution du complexe, acido-basique et globale,

Cr2O3+4*H2O-->Cr2O7^(2-)+4*H^(+), c'est la réaction de dissolution couplée à une réaction acido-basique??

Réaction de dissolution du complexe: Cr2O3 + S2O8^(2-) = Cr2O7^(2-) + SO4(2-)

Réaction acido-basique: H2O = H(+) + HO(-)

Réaction globale: .......

je sais plus...

[Barbidoux]

Ok, Merci, on nous demande la réaction de dissolution du complexe, acido-basique et globale,

c'est la réaction de dissolution couplée à une réaction acido-basique?

Cr2O3+4*H2O-->Cr₂O₇^2-+4*H⁺+4*e^-, est la réaction d'oxydation du chrome 3 en chrome 6

Réaction de dissociation du complexe: Cr[(H2O)₆]³⁺ --->Cr³⁺+6*H2O

Cr2O3 est un amphotère qui se dissout en milieu acide selon

Réaction acido-basique: Cr2O3+6*H⁺ --> 2*Cr³⁺

Réaction globale: ....... Cr2O3+6*H⁺ ++12*H2O--> 2*Cr[(H2O)₆]³⁺

je sais plus...

[Barbidoux]

...il suffit de la regarder...sans acide, pas d'H(+) et pas de réduction du permanganate !

[trollet]

je suis d'accord mais là on dépasse très largement le niveau !!!

[lucile123]

Merci, le peroxodisulfate n'apparaît pas dans la réaction lorsqu'on passe du chrome(III) au chrome(VI)???

[Barbidoux]

je suis d'accord mais là on dépasse très largement le niveau !!!

[lucile123]

Ok, Merci, c'est vrai que je n'écris pas le sujet en totalité mais j'écris un "maximum", je suis en 2ème année de Licence de Chimie.

Etape 2 et 3 : Donner la formule du peroxodisulfate d’ammonium. Quel est son rôle ? D’après les potentiels standards donnés en annexe, avec quelle(s) espèce(s) est-il susceptible de réagir ? Quel est le rôle du nitrate d’argent ? Parmi les espèces citées ci-dessus, quelle est l’espèce en excès ?

(NH4)2S2O8

Rôle du peroxodisulfate d’ammonium : C’est un puissant oxydant qui peut produire des radicaux sous des conditions douces et entraîner des réactions de polymérisation radicalaire.

Le peroxodisulfate d’ammonium est susceptible de réagir avec MnO4(-) car E(MnO4-/Mn(2+))= 1,51V > E(Fe(3+)/Fe(2+))= 0,77V

Le nitrate d’argent précipite avec un anion (lequel ??)

Espèce en excès : peroxodisulfate

Ecrire l’équation de la réaction du CrIII avec le persoxodisulfate.

Cr2O3 + S2O8^(2-) + 4H2O = Cr2O7^(2-) + 2SO4(2-) + 8 H(+)

Ecrire l’équation de la réaction des oxalates avec le persoxodisulfate

C2H2O4 + + S2O8^(2-) + 3 e- = C2HO4(-) + 2SO4(2-) + H(+)

Ecrire l’équation de la réaction du persoxydisulfate avec l’eau lorsque l’on porte le mélange à ébullition.

S2O8^(2-) + H2O = 2SO4(2-) + H(+) + HO(-) ???

[trollet]

je suis d'accord mais là on dépasse très largement le niveau !!!

[lucile123]

Bah c'est pas grave , c'est un peu de ma faute j'aurais dû préciser dans mon profile mais dans le niveau d'étude on ne peut marquer que "Autre"......

[Barbidoux]

je suis d'accord mais là on dépasse très largement le niveau !!!

[Barbidoux]

Etape 2 et 3 : Donner la formule du peroxodisulfate d'ammonium. Quel est son rôle ? D'après les potentiels standards donnés en annexe, avec quelle(s) espèce(s) est-il susceptible de réagir ? Quel est le rôle du nitrate d'argent ? Parmi les espèces citées ci-dessus, quelle est l'espèce en excès ?

(NH4)2S2O8

Rôle du peroxodisulfate d'ammonium : C'est un puissant oxydant qui peut produire des radicaux sous des conditions douces et entraîner des réactions de polymérisation radicalaire.

Le peroxodisulfate d'ammonium est susceptible de réagir avec (tous les réducteurs de couples de potentiel thermodynamique inférieur à lui (E°(S4O8^(2-)/SO4^(2-))=2,01 V soit Mn^(2+), Fe^(2+), H2O, Cr2O3, H2C2O4)

Le nitrate d'argent précipite avec un anion (SO4^(2-) le sulfate d'argent Ag2SO4 est peu soluble pk=4)

Espèce en excès : peroxodisulfate

Ecrire l'équation de la réaction du CrIII avec le persoxodisulfate.

Couples Cr2O7^(2-)/Cr2O3 et S4O8^(2-)/SO4^(2-)

Equation électrochimiques correspondantes

Cr2O7^(2-)+8*H^(+)+6*e^(-)--> Cr2O3+4*H2O

S4O8^(2-)+2*e^(-)-->2*SO4^(2-)

Equation redox

Cr2O3+4*H2O+ 3*S4O8^(2-) --->Cr2O7^(2-)+8*H^(+)+6*SO4^(2-)

Ecrire l'équation de la réaction des oxalates avec le persoxodisulfate

Couples H2C2O4/CO2 et S4O8^(2-)SO4^(2-)

Equation électrochimiques correspondantes

H2C2O4 -->2*CO2+2*H^(+)+2*e^(-)

Equation redox

S4O8^(2-)+H2C2O4-->2*SO4^(2-)+2*CO2+2*H^(+)

Ecrire l'équation de la réaction du persoxydisulfate avec l'eau lorsque l'on porte le mélange à ébullition.

Couples O2/H2O et S4O8^(2-)SO4^(2-)

Equation électrochimiques correspondantes

O2+4*H^(+)+4*e^(-) --> 2*H2O

Equation redox

S4O8^(2-)+H2O-->2*SO4^(2-)+(1/2)O2+2*H^(+)

[lucile123]

Merci,

"SO4^(2-) le sulfate d'argent Ag2SO4 est peu pk=4)"

sa veut dire quoi peu pk=4 ??

[Barbidoux]

Merci,

"SO4^(2-) le sulfate d'argent Ag2SO4 est peu soluble pk=4)"

sa veut dire quoi peu pk=4 ??

[lucile123]

Ok, Merci, la suite... : (vraiment dsl que sa soit aussi long..)

Etape 4 : Quel est le rôle du sel de Mohr ? Ecrire l’équation de la réaction avec le Cr(VI).

Le sel de Mohr libère des ions ferreux Fe(2+) en solution.

Fe(SO4)2(NH4)2,6H2O + Cr2O7^(2-) = 2SO4(2-) + 2NH4(+) + Fe(2+) + 6H20 + Cr2O7^(2-)

Je ne sais pas que deviens le Cr(VI) après la réaction…

Etape 5 : Ecrire l’équation bilan du dosage. Comment est repérée l’équivalence ?

Fe(2+) = Fe(3+) + e- (*6)

Cr2O7(2-) + 8H(+) + 6e- = Cr2O3 + 4H2O

Bilan: 6Fe(2+) + Cr2O7(2-) + 8H(+) = 6Fe(3+) + Cr2O3 + 4H2O

L’équivalence est repérée par un changement de couleur, on passe de l’incolore au violet en utilisant l’indicateur coloré « diphénylaminesulfonate de sodium »

Les étapes 4 et 5 correspondent à un dosage en retour. Rappeler son principe. Préciser alors quelle espèce doit être en excès dans l’étape 4.

Le dosage en retour est une méthode de détermination indirecte de la quantité de matière à doser. On fait réagir la substance à doser avec une quantité QT connue et en excès de réactif titrant puis on neutralise l'excès de réactif titrant avec un autre réactif.

Connaissant la quantité totale QT de réactif titrant et la quantité Q2 qui a été neutralisée par le deuxième réactif, on en déduit par simple soustraction la quantité Q1 qui a servi à neutraliser la matière à doser et par conséquent la quantité de matière à doser.

Le sel de Mohr doit donc être en excès dans l’étape 4.

Calculer le nombre de moles d’ions Cr(3+) dans la prise d’essai m1.

Est-ce que je peux faire : n(Cr(3+)) = m/M = 117,5*10^(-3)/52 = 2,3*10^(-3) mol ??

En déduire le pourcentage massique en chrome dans le produit analysé.

Pourcentage massique d’une entité = masse de l’entité*100/masse totale. Ici on a : %m = …

Masse totale= 117,5mg mais masse de l’entité ??, on ne connait pas la masse du chrome…

Quelle verrerie proposez-vous d’utiliser pour prélever les 5mL de nitrate d’argent ? pour prélever les 20mL de la solution de sel de Mohr acidifiée ?

Pipette jaugée de 5mL pour le nitrate d’argent et éprouvette pour le sel de Mohr.

Dans un premier temps, les ions chrome(III) sont éliminés sous forme d’un précipité d’hydroxyde. Dans un deuxième temps, les ions oxalate sont dosés par oxydoréduction par une solution de permanganate de potassium.

On dissout une prise d’essai (m2=298,7 mg) du sel de chrome dans 100mL d’eau. On ajoute 20mL de potasse à 10% et on porte à l’ébullition. Il se forme un précipité vert que l’on sépare de la solution par filtration. Au filtrat incolore, on ajoute 25mL d’acide sulfurique 3mol/L. On chauffe à 70°C et l’on dose rapidement les ions oxalates par une solution étalon de permanganate de potassium (Cétalon=0,08mol/L). Le volume équivalent versé est de Vétalon=9,20mL

Quelle est la nature du précipité vert qui se forme ? Pourquoi cette étape est-elle indispensable ?

La nature du précipité vert qui se forme est Cr(OH)3. Cette étape est indispensable, autrement le permanganate de potassium va réagir avec les ions chrome(III). On aura la réaction suivante :

MnO4(-) + 8H(+) + 5e- = Mn(2+) + 4H2O (*6)

Cr2O3 + 4H2O = Cr2O7(2-) + 8H(+) + 6 e- (*5)

Bilan: 6MnO4(-) + 8H(+) + 5Cr2O3 = 6Mn(2+) +4H2O + 5Cr207(2-)

[Barbidoux]

Etape 4 : Quel est le rôle du sel de Mohr ?

La solution de sel Mohr est est une solution d'ion Fe^(2+) Fe(SO4)2(NH4)2,6H2O + Cr2O7^(2-) = 2SO4(2-) + 2NH4(+) + Fe(2+) + 6H20.

Si j'ai bien compris ton sujet (car il est pas évident de reconstituer ton sujet en entier...). Elle est étalonnée avant usage (par la solution de permenganate et ensuite ajoutée en excès à la solution à la solution de dichromate obtenue par oxydation du chrome 3, l'excès étant ensuite dosé par une solution étalon de dichromate. (je comprends pas bien cette étape, la solution de de dichromate pouvant être dosée directement par la solution de sel de Mohr préalablement étalonnée par le permanganate, peut être pour vous faire faire un dosage en retour ???)

Ecrire l'équation de la réaction avec le Cr(VI).

Couples Cr2O7^(2-)/Cr^(3+)

Equation électrochimiques correspondante

Cr2O7^(2-)+6*e^(-)+14*H^(+)--> 2*Cr^(3+)+7*H2O

Etape 5 : Ecrire l'équation bilan du dosage.Couples en présence Cr2O7^(2-)/Cr^(3+)

Fe(3+)/Fe^(2+)

Equation électrochimqiues correspondantes

Cr2O7^(2-)+6*e^(-)+14*H^(+)--> 2*Cr^(3+)+7*H2O

Fe(3+)+e^(-)-->Fe^(2+)

Réaction de dosage

Cr2O7^(2-)+Fe^(2+)+14*H^(+)--> 2*Cr^(3+)+6*Fe^(3+)+7*H2O

Comment est repérée l'équivalence ?

En utilisant un indicateur coloré d'oxydo-réduction (diphénylamine sulfonate de sodium) brun-violet en milieu oxydant et incolore en milieu réducteur. Le cahngement de couleur se décèle lors du passage du brun-violet (superposition de la couleur orangé des ion dichromate et de la couleur de la diphénylamine sulfonate de sodium en milieu oxydant) au vert (couleurs verte des ion Cr^(3+) la diphénylamine sulfonate de sodium etnat incolore en milieu réducteur)

Les étapes 4 et 5 correspondent à un dosage en retour. Rappeler son principe. Préciser alors quelle espèce doit être en excès dans l'étape 4.

Dosage en retour d'un excès d'ion Fe^(2+), le sel de Moh est en excès. (ce dosage me semble inutile ici, car selon moi on aurait pu doser directement la solution de de dichromate préparée par oxydation du sel de chrome, par la solution de sel de Mohr préalablement étalonnée par le permanganate,.

Calculer le nombre de moles d'ions Cr(3+) dans la prise d'essai m1.

-------------Rappel

Mode opératoire:

1ère étape: On dissout une prise d'essai (m1=117,5mg) dans environ 100mL d'acide sulfurique 1,5mol/L

2ème étape: On ajoute le contenu d'une spatule de peroxodisulfate d'ammonium et 5mL de nitrate d'argent 0,1mol/L

3ème étape: On chauffe le mélange doucement d'abord, puis à ébullition pour éliminer l'excès de peroxodisulfate. On refroidit la solution orangée dans un mélange eau-glace.

4ème étape: On ajoute 20mL de la solution titrée de sel de Mohr acidifiée.

5ème étape: après avoir ajouté 5mL d'acide phosphorique concentré et 2 gouttes d'indicateur coloré d'oxydoréduction (diphénylaminesulfonate de sodium), on dose par une solution étalon de dichromate de potassium (Ctitrant = 0,02 mol/L); le volume équivalent versé est Vtitrant = 9,8mL

------------------

n1,cr le nombre d e moles d'ion dichromate à la fin de l'étape 3

n2,cr le nombre d e moles d'ion dichromate versée lors du dosage des ion Fe^(2+) en excès

n1,fe le nombre d e moles d'ion dichromate ayant réagit avec n1,cr

n2,fe le nombre d e moles d'ion dichromate ayant réagit avec n2,cr

De la stoechiométrie de la réaction de dosages des sion Fe^(2+) par le dichromate on déduit :

n1,cr /1=n1,Fe/6

n2,cr /1=n2,Fe/6

==> n1,cr +n2,cr =n1,Fe/6+n2,Fe/6=(n1,Fe+n2,Fe)/6

n1,cr =n1,Fe/6+n2,Fe/6=(n1,Fe+n2,Fe)/6-n2,cr /1

n1,cr =n1,Fe/6+n2,Fe/6=(CFe*VFe)/6-Ctitran*Vtitran /1

CFe= concentration de la solution de sel de Mohr préparée

VFe=20 mL

n1,cr =0.02*CFe/6-0.02*0.0098

(attention n1,cr est le nombre de moles de dichromate...)

En déduire le pourcentage massique en chrome dans le produit analysé.

Masse de chrome dans le produit analysé =2*n1cr*M(Cr) ou M(Cr) est la masse du chrome =52 g/mol

Quelle verrerie proposez-vous d'utiliser pour prélever les 5mL de nitrate d'argent ? pour prélever les 20mL de la solution de sel de Mohr acidifiée ?

Pipette jaugée de 5mL propre (rincée à l'eau déionisée puis avec un peu de la solution de nitrate d'argent) pour le nitrate d'argent et de 20 mL propre (rincée à l'eau déionisée pui avec un peu de la solution de sel de Mohr) pour la solution sel de Mohr.

Dans un premier temps, les ions chrome(III) sont éliminés sous forme d'un précipité d'hydroxyde. Dans un deuxième temps, les ions oxalate sont dosés par oxydoréduction par une solution de permanganate de potassium.

On dissout une prise d'essai (m2=298,7 mg) du sel de chrome dans 100mL d'eau. On ajoute 20mL de potasse à 10% et on porte à l'ébullition. Il se forme un précipité vert que l'on sépare de la solution par filtration. Au filtrat incolore, on ajoute 25mL d'acide sulfurique 3mol/L. On chauffe à 70°C et l'on dose rapidement les ions oxalates par une solution étalon de permanganate de potassium (Cétalon=0,08mol/L). Le volume équivalent versé est de Vétalon=9,20mL

Quelle est la nature du précipité vert qui se forme ? Pourquoi cette étape est-elle indispensable ?

La nature du précipité vert qui se forme est Cr(OH)3. Cette étape est indispensable, autrement le permanganate de potassium va réagir avec les ions chrome(III).

Couples en présence :

MnO4^(-)/ Mn^(2+)

Réactions électrochimique

MnO4^(-)+8*H^(+)+5*e^(-) --> Mn^(2+)+4*H2O

Cr2O7^(2-)+6*e^(-)+14*H^(+)--> 2*Cr^(3+)+7*H2O

-Réaction redox

6*MnO4^(-)+48*H^(+)+30*e^(-) --> 6*Mn^(2+)+24*H2O

10*Cr^(3+)+35*H2O --> 5*Cr2O7^(2-)+30*e^(-)+70*H^(+)-

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6*MnO4^(-)+10*Cr^(3+)+11*H2O --> 6*Mn^(2+)+5*Cr2O7^(2-)+22*H^(+)

[lucile123]

Merci, pourquoi mes réactions bilans sont fausses?