23/02/18 C01_dosage_SO2.doc 1/4
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TS Thème 1 : L’eau - Eau et environnement TP
Spécialité Dosage du dioxyde de soufre Chap.1
But du TP : Le dioxyde de soufre est principalement émis par les industries et les centrales thermiques. Les
combustibles (fuel ou charbon) contiennent du soufre qui se transforme en dioxyde de soufre lors de leur combustion.
C’est un gaz irritant, traceur de la pollution industrielle. Soluble dans l’eau, il contribue à l’acidification des eaux de pluie par formation d’acide sulfurique. Il faut donc évaluer sa concentration.
I. Préparation de la solution
Vous devez préparer 100,0 mL de solution de dioxyde de soufre en dissolvant 0,40 g de sulfite de sodium Na2SO3
dans de l’acide chlorhydrique à 1,0 10-1 mol.L-1.
Proposer un protocole expérimental pour cette préparation.
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Le mettre en œuvre après accord du professeur.
II. Dosage du dioxyde de soufre 1. Etude qualitative
Données :
Les ions manganèse Mn2+(aq) réagissent avec les ions hydroxyde HO-(aq) pour donner un précipité marron jaunâtre d’hydroxyde de manganèse Mn(OH)2
Les ions baryum Ba2+(aq) réagissent avec les ions sulfates SO4 2-
(aq) pour donner un précipité blanc de BaSO4
Expérience 1 : Dans un tube à essais contenant quelques millilitres de la solution de dioxyde de soufre, ajouter goutte à goutte et en agitant une solution de permanganate de potassium de concentration C1 = 10,0 mmol.L-1. Poursuivre cette introduction tant que la décoloration est rapide.
Identification des espèces présentes dans ce mélange :
1.1. Test n°1 : Prélever quelques gouttes du mélange et les introduire dans une solution d’hydroxyde de sodium (Na+(aq) + HO-(aq)). Observer.
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1.2. Test n°2 : Verser dans le mélange restant, quelques gouttes d’une solution de chlorure de baryum (Ba2+(aq) + 2 Cl-(aq)). Observer.
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1.3. Pourquoi peut-on affirmer qu’une réaction (1) se produit lors de l’ajout de la solution de permanganate de potassium ?
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1.4. Identifier les espèces produites lors de cette réaction (1) en utilisant les résultats des tests n°1 et n°2.
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1.5. La réaction (1) qui se produit est une réaction d’oxydoréduction. Identifier le couple oxydant/réducteur relatif au dioxyde de soufre SO2(aq) et celui relatif à l’ion permanganate MnO4-
(aq). Equilibrer chaque demi-équation
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1.6. En déduire l’équation-bilan de la réaction (1).
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Faire vérifier votre équation par le professeur.
1.7. Lors de l’expérience 1, pourquoi la solution ne se décolore-t-elle plus lorsque l’on poursuit l’addition du permanganate ?
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1.8. Justifier que cette réaction (1) peut être utilisée comme support d’un titrage.
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2. Etude quantitative
2.1. Elaborer un protocole expérimental pour déterminer la concentration en dioxyde de soufre d’un volume V= 10,0 mL de solution par dosage colorimétrique
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Le mettre en œuvre après accord du professeur.
2.2. En utilisant l’équation-bilan établie précédemment et éventuellement un tableau d’avancement ci-dessous, exprimer la quantité de dioxyde de soufre n(SO2) de la prise d’essai en fonction de la quantité de
permanganate de potassium versée à l’équivalence n(MnO4 -
(aq)).
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équation-bilan Etat initial x = 0 en cours x A l’équivalence x = x éqv
2.3. En déduire la concentration en dioxyde de soufre de la solution initialement préparée.
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Barème et NOTE : Critère A = 2 : Critère B = 1 : Critère C = -1 ; Critère D = -2 Questions
I II 1.1 à 1.6
II 1.7 à
1.8 II.2.1 II.2.2-2.3 Rédaction
Rangement
NOTE
Critère A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D
.../20
Coefficient 3 4 2 4 4 2
NOTE = 4 + ENT( 16
4 SCF (SOMMEPROD((critère);(coefficient))+ 2 SCF)) où ENT est la partie entière du nombre et SOMMEPROD la somme des produits entre le critère et le coefficient et SCF la somme des coefficients
Matériel et produits
Co Qt Matériel Vol Co Vol Produits Conc Lieu
