[PDF] 1 TP SOLUTIONS AQUEUSES R.Duperray Lycée F.BUISSON PTSI

1 TP SOLUTIONS AQUEUSES R.Duperray Lycée F.BUISSON PTSI TITRAGE PAR PRECIPITATION Objectif : Déterm iner la concentration des io ns chlor ures dans une solution neutre de chlorure de sodium. Les réactions de précipitation étant quantitatives K=1/Ks!1(), on peut les utiliser comme méthodes de titrage, dès l'instant où l'on sait déterminer le point équivalent. 1) Méthode de Mohr, titrage colorimétrique a) Principe On dose les ions chlorures par une solution titrée de nitrate d'argent: Ag(aq)++Cl(aq)!"AgCl(s) L'indicateur de fin de réaction est le chromate de potassium K2CrO4 en milieu neutre. La réaction : CrO4(aq)2!+2Ag(aq)+"Ag2CrO4s() donne un précipité rouge. En annexe, il est montré que ce dernier n'apparaît qu'après la fin de la précipitation des ions Cl!. b) Titrage d'une solution neutre de chlorure de sodium Mettre dans la burette AgNO3 à 10-2mol.L-1 et mettre dans le bécher 10 mL de solution à doser (solution de NaCl) diluée 10 fois et ajouter 2 gouttes de chromates. Verser AgNO3 jusqu'à la coloration rouge persistante. En déduire la concentration en NaCl. 2) Titrage potentiométrique a) Principe Pour déterminer la concentration en Ag+ dans une solution, on réalise une pile avec deux électrodes : - l'une en Ag donnant le potentiel du couple rédox Ag+/Ag - l'autre servant de référence La f.é.m. de la pile est mesurée par un voltmètre de grande impédance et vaut (à 25°C) : U=E(Ag+/Ag )-Eref= 0,799+0,059log[Ag+]-Eref. Pour l'électrode de référence, on ne peut utiliser l'électrode au calomel : Hg(!)Hg2Cl2(s)Cl!. En effet les ions chlorure peuvent filtrer à travers la paroi poreuse et précipiter alors avec les ions Ag+. On peut utiliser un pont électrolytique ou une électrode au sulfate mercureux de symbole Hg(!)Hg2SO4(s)SO4! et de potentiel 0,6513 V/ENH à placer sur COM du voltmètre. b) Dosage Mettre dans la burette AgNO3 à 10-2mol.L-1 et mettre dans le bécher 10 mL de solution à doser (solution de NaCl) diluée 10 fois dans une fiole jaugée de 100 mL. Ajouter 40 mL environ d'eau pour immerger les électrodes Mesurer U en fonction du volume V versé jusqu'à 2Veq.

2 Déduire Veq du tracé de la courbe U(V). Exploiter cette courbe pour calculer Ks de AgCl (voir annexe). On peut vérifier l'étalonnage de la courbe avec Eref. ANNEXE: Compléments théoriques 1) Méthode de Mohr, titrage colorimétrique : principe 1()Ag++Cl!=AgCl(s)précipité blancK=1Ks=10102()2Ag++CrO4!=Ag2CrO4s()précipité rougeK'=1K's=1012 Les valeurs de K et de K' ne permettent pas de prédire l'ordre des précipitations car les stoechiométries des réactions en Ag+ sont différentes ; la première réaction consomme un élément argent la deuxième deux. On suppos e que (1) est à l'équiva lence et que (2) n'est pa s commenc é. Che rchons une condition sur CrO4!"#$% pour réaliser c ette condition. On a Ag+!"#$=Cl%!"#$=Ks=10%5. On reporte dans Ks'=Ag+!"#$2CrO42%!"#$=10%10CrO42%!"#$. On trouve CrO42!"#$%=10!2 mol.L-1. Ainsi, tant que CrO42!"#$%<10!2 mol.L-1 la réaction (2) n'a pas commencée. On met quelques gouttes de chromate et c'est bon. 2) Titrage potentiométrique On fait un tableau d'avancement en nombre de moles. Ag++Cl!=AgCl(s)K=1010!1 EI C2V2 C1V1 !