TP n°7 Chimie Partie C : Effectuer des contrôles de qualité Classe : Spéc.
Dosages par titrage indirect
I/ Méthode générale
On cherche par exemple à doser une espèce A dans une solution aqueuse, c'est-à-dire à déterminer la concentration [A].
On introduit dans la solution contenant l’espèce A un réactif B en excès mais dont on connaît précisément la quantité nintroduit et qui réagit avec A au cours d’une transformation totale du type :
aA + bB cC + dD.
Deux possibilités sont alors envisageables :
L’espèce A ayant été totalement consommée par B introduit en excès, on effectue un titrage direct de l’espèce B restante nrestant avec un nouveau réactif.
Connaissant la quantité de B introduit nintroduit ainsi que la quantité de B restant nrestant après sa réaction sur A, on peut donc en déduire la quantité nB de B qui a réagit avec A : nB = nintroduit - nrestant.
On détermine alors, à l’aide de l’équation de la réaction de A sur B la quantité de A ayant réagit avec B, c'est-à-dire la quantité de A initialement présente dans la solution aqueuse de A.
On peut aussi, à l’aide d’un titrage direct, évaluer la quantité de C ou de D formée, et en déduire à l’aide de l’équation de la réaction de A sur B la quantité de A initialement présente.
Pour résumer, un titrage indirect se décompose en deux étapes :
- Transformation totale de l’espèce A
- Titrage direct du réactif restant car introduit en excès (B) ou d’un des produits formés (C ou D)
II/ Méthode de Volhard
1) Principe du dosage
La méthode de Volhard permet de doser les ions chlorure (Cl–) présent dans une eau.
Dans une première étape on précipite les ions chlorure par une quantité connue d’ions argent (Ag+) contenus dans une solution de nitrate d’argent (Ag+ + NO3–).
Dans la seconde étape, on dose l’excès d’ions argent introduits par une solution de thiocyanate de potassium (K+ + SCN-) de concentration molaire connue.
2) Indicateur de fin de titrage
- Introduire dans un tube à essais 2 mL de nitrate d’argent et ajouter 2 mL de thiocyanate de potassium.
Noter les observations et écrire l’équation bilan de la réaction.
- Introduire dans un tube à essais 2 mL de thiocyanate de potassium et ajouter quelques gouttes de la solution de nitrate de fer III. Noter les observations et écrire l’équation bilan de la réaction.
- Introduire dans un tube à essais 2 mL de nitrate d’argent et ajouter quelques gouttes de la solution de nitrate de fer III. Verser ensuite lentement et progressivement la solution de thiocyanate de potassium.
Noter les observations.
- En déduire le rôle de la solution de thiocyanate de potassium et de la solution de nitrate de fer III lors de ce titrage indirect.
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TP n°7 Chimie Partie C : Effectuer des contrôles de qualité Classe : Spéc.
3) Mode opératoire
Le port de la blouse (fermée !!), de gants et de lunettes de protection est exigé.
- Préparer dans un erlenmeyer de 250 mL une solution contenant :
20,0 mL de nitrate d’argent à 5,0.10-2 mol.L-1
50,0 mL de Vichy St-Yorre dégazéifiée
10 mL d’acide nitrique à 8,0 mol.L-1
5 gouttes de nitrate de fer III
Un barreau aimanté
- Préparer une burette avec une solution de thiocyanate de potassium à 5,0.10-2 mol.L-1
- Placer l’erlenmeyer de 250 mL sur un agitateur magnétique et verser le contenu de la burette jusqu’à obtention d’une couleur orange persistante.
4) Questions
a) Calculer la quantité d’ions argent initialement introduits b) Calculer la quantité d’ions thiocyanate versés à l’équivalence.
c) En déduire la quantité d’ions chlorure dans la solution d’eau de Vichy dosée.
d) Calculer alors la concentration molaire des ions chlorure dans l’eau Vichy St-Yorre.
e) En déduire la concentration massique (MCl = 35,5 g.mol-1)
f) Ce résultat est-il en accord avec l’indication posée sur la bouteille ? g) Calculer la différence en % par rapport à cette valeur lue sur la bouteille.
Composition moyenne : Anions
Bicarbonates : 4368 mg/l pour digérer léger Chlorures : 322 mg/l
Sulfates : 174 mg/l
Fluorures : 9 mg/l pour la prévention de la carie dentaire Cations
Sodium : 1708 mg/l pour l'équilibre en eau
Potassium : 132 mg/l pour stocker le glucose dans les cellules musculaires Calcium : 90 mg/l pour les os et les dents
Magnésium : 11 mg/l pour lutter contre le stress quotidien pH = 6,6
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Minéraux et oligo-éléments :
Constituants de l'organisme, les minéraux et les oligo-éléments sont indispensables à son bon
fonctionnement. Ils sont éliminés de façon régulière. Leurs pertes doivent être compensées par la boisson d'une eau et une alimentation adéquate. Les minéraux présents dans l'eau sont directement assimilés par l'organisme. Consommer régulièrement des eaux riches en minéraux permet ainsi de lutter efficacement contre les carences.
