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Nous allons donc maintenant doser ces ions réagir avec un oxydant tel l'ion permanganate MnO4 d'hydroxyde de fer (II) en présence d'ions fer (II) Fe2+

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On souhaite effectuer le titrage d'une solution d'antichlorose (qui contient des ions fer II : Fe2+) par une solution de permanganate de potassium (K+ + MnO4 -)

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Equivalence dans un titrage ; repérage de l'équivalence L-1 en ions Fe2+ préparée à partir de sulfate de fer Lors du dosage, les ions permanganate, MnO4

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une solution aqueuse de concentration connue en ion fer (II) ➢ Vérifier la (aq) Fe de S1 par une solution acidifiée de permanganate de potassium (K+

[PDF] TP- Dosage des ions Fer (II) - Physique et Chimie - Académie d

PROBLÉMATIQUE : Déterminer la concentration molaire en ion fer(II) de la solution d'étudier la réaction entre les ions fer (II) Fe2+ et les ions permanganate

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Dans ce qui suit, nous allons décrire le titrage des ions fer II, présents dans une solution de sel de Mohr, par une solution de permanganate de potassium 2

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Se familiariser avec les notions de titrage, d'espèce titrante et Il se produit une réac- tion d'oxydoréduction entre le fer et le dioxygène dissout dans l'eau 5 ANA/RAI Donner l'équation de réaction entre l'ion permanganate et la vitamine C

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1STL-SPCL Thème Chimie et développement durable ² Analyses physico-chimiques

(Catherine BOUTON et Gérald FAYOLLE, lycée Paul Langevin de Beauvais)

TP- Dosage des ions Fer (II) dans un produit

anti-mousse Capacités théoriques et expérimentales abordées : - 7HVPV G·LGHQPLILŃMPLRQ GHV LRQV. - GpILQLU O·pTXLYMOHQŃH ORUV G·XQ GRVMJHB - Déterminer les concentrations des espèces présentes dans le milieu réactionnel au cours du dosage. - GpPHUPLQHU OM YMOHXU GH OM ŃRQŃHQPUMPLRQ G·XQH VROXPLRQ inconnue. - (VPLPHU OM YMOHXU GX YROXPH j O·pTXLYMOHQŃHB - Réaliser un dosage par changement de couleur. - Repérer une équivalence. M. Martin constate que la pelouse dans son jardin est envahie par une quantité importante de

PRXVVHB HO GpŃLGH G·arroser la pelouse MYHŃ XQH VROXPLRQ G·MQPL-mousse de gazon. Il retrouve dans sa

remise un bidon avec étiquette sur laquelle est inscrite " Sulfate de fer » mais il a un doute sur le

contenu : V·MJLP-il G·XQH solution anti-chlorose (solution très concentrée en ion fer (II) utilisée pour

soigner les carences en fer des végétaux) ou G·XQH solution anti-mousse (moins concentrée en ions fer

(II)) ? PROBLÉMATIQUE : Déterminer la concentration molaire en ion fer(II) de la solution retrouvée et en déduire si M. Martin peut en faire un usage pour éliminer la mousse de sa pelouse. Document 3 : Test G·LGHQPLILŃMPLRQ GHV LRQV (rappels)

Ion à tester FRXOHXU GH O·LRQ HQ

solution

Réactif Résultat positif

Fer (III) (Fe3+) Rouille Ion hydroxyde (HO-) Précipité rouille Fer (II) (Fe2+) Vert très pâle Ion hydroxyde (HO-) Précipité vert

Permanganate (MnO4-) Violette - -

Manganèse (Mn2+) Incolore Ion hydroxyde (HO-) Précipité blanc qui brunit Sulfate (SO42-) Incolore Ion baryum (Ba2+) Précipité blanc Argent (Ag+) Incolore Ion chlorure (Cl-) Précipité blanc qui noircit à la lumière

Document 1 : Produit anti-mousse

Le sulfate de fer II est employé pour éliminer la mousse qui envahit les gazons, empêchant ainsi le gazon de pousser. Pour ne pas faire trop de dégât cette solution doit avoir une concentration en ion fer (II), CFe2+ inférieure à 50 g.L-1.

Document 2 : Formulaires

(rappels) n = C x V m = n x M

Cm = C x M

Avec n en mole

m en g

C en mol.L-1

Cm en g.L-1

M en g.mol-1

I- Etude qualitative

Cette SMUPLH SHUPHP G·étudier la réaction entre les ions fer (II) Fe2+ et les ions permanganate

MnO4-. Cette réaction servira ensuite de réaction support au dosage.

Expérience n°1 :

- Dans un tube à essais verser quelques millilitres de la solution aqueuse de sulfate de fer (II) - $ÓRXPHU TXHOTXHV JRXPPHV G·XQH VROXPLRQ aqueuse G·O\GUR[\GH GH VRGLXP - Noter vos observations et compléter le document réponse

Expérience n°2 :

- Dans un tube à essais verser quelques millilitres de la solution aqueuse de sulfate de fer (II)

- Ajouter quelques gouttes à O·MLGH G·XQH OLTXLSLSHPPH XQH VROXPLRQ aqueuse de permanganate de

potassium - Noter vos observations et compléter le document réponse

Expérience n°3 :

3MUPMJHU OM VROXPLRQ RNPHQXH j OM ILQ GH O·H[SpULHQŃH 2 GMQV GHX[ PXNHV à essais.

- GMQV OH SUHPLHU PXNH YHUVHU TXHOTXHV JRXPPHV G·XQH VROXPLRQ G·O\GUR[\GH GH VRGLXPB - Observer et compléter le document réponse - Dans le second tube, continuer à ajouter de la solution de permanganate de potassium. - Noter vos observations et compléter le document réponse

II- Etude quantitative

Document 4 : Principe du dosage par titrage

IRUV G·XQ GRVMJH RQ YHXP GpPHUPLQHU OM ŃRQŃHQPUMPLRQ molaire G·XQH HVSqŃH chimique dans une

solution donnée : ici la concentration molaire en ion Fer (II), notée CFe2+, de la solution retrouvée par

M. Martin.

Pour cela on fait réagir un volume connu de la solution de concentration inconnue avec une

solution titrante de concentration connue. On détermine le volume exact de solution titrante

QpŃHVVMLUH SRXU TXH O·HVSèce titrée présente dans le prélèvement ait totalement réagi.

Les ions Fer (II) Fe2+de la solution retrouvée réagissent avec les ions permanganate MnO4- de la solution titrante VHORQ O·pTXMPLRQ :

5 Fe2+(aq) + MnO4- (aq) + 8 H+(aq) AE 5 Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

2Q MSSHOOH pTXLYMOHQŃH O·LQVPMQP où les réactifs titrés (Fe2+) et titrant (MnO4-) ont été versés

GMQV OHV SURSRUPLRQV VP±ŃOLRPpPULTXHV Ń·HVP-à-GLUH VHORQ OHV SURSRUPLRQV LQGLTXpHV GMQV O·pTXMPLRQ GH

réaction du dosage.

CHOM VLJQLILH TX·j O·pTXLYMOHQŃH RQ M O·pJMOLPp VXLYMQPH HQPUH OHV TXMQPLPpV GH PMPLqUH GHV

réactifs (mole) :

1- Manipulation

Légender le schéma sur le compte-rendu

0HPPUH HQ ±XYUH OHV pPMSHV VXLYMQPHV :

Dosage rapide

Remplir la burette graduée avec la solution de permanganate de potassium de concentration

CMnO4- = 1,00.10-2 mol.L-1

À O·MLGH G·XQH SLSHPPH ÓMXJpH, prélever VE = 10,0 mL de solution retrouvée par M. Martin.

Les verser dans un erlenmeyer de 250 mL.

$ÓRXPHU 10 PI G·MŃLGH VXOIXULTXH j 10 % (mettre vos gants et lunettes de protection). Introduire un barreau aimanté GMQV O·HUOHQPH\HU.

HQVPMOOHU O·MJLPMPHXU PMJQpPLTXH VRXV OM NXUHPPH graduée et placer O·HUOHQPH\HU VXU O·MJLPMPHXU

magnétique.

0HPPUH HQ URXPH O·MJLPMPLRQ magnétique (agitation modérée).

Introduire progressivement la solution titrante mL par mL. Dès que la coloration rose de la solution dans le bécher persiste MUUrPHU O·MÓRXP GH VROXPLRQ PLPUMQPHB

1RPHU OH YROXPH 9· LQGLTXp sur la burette graduée.

Dosages précis

Réïtérer les mêmes étapes, mais ajouter au préalable de la solution PLPUMQPH ÓXVTX·MX YROXPH

V·-2 mL.

Introduire ensuite la solution titrante goutte-à-goutte et arrêter les ajouts dès que la solution

GMQV O·HUOHQmeyer se colore en rose (dosage à la goutte près). Noter le volume V1 indiqué sur la burette graduée. Recommencer ce dosage deux fois supplémentaires et noter les volumes V2 et V3 obtenus.

2- Interprétation

Compléter le compte-rendu de façon à interpréter les résultats du dosage et répondre à la

problématique du TP. TP- Dosage des ions Fer (II) dans un produit anti- mousse

Compte rendu

I- Etude qualitative

Voir les photographies des expériences en annexe Q1 IRUV GH O·H[SpULHQŃH 1 TX·RNVHUYH]-vous ? Q2-1 : Lors GH O·H[SpULHQŃH 2 TX·RNVHUYH]-vous ?

Q2-2 : Une réaction chimique a-t-elle eu lieu ? Si oui, quel réactif pouvez-vous déjà identifier ?

Q3 IRUV GH O·H[SpULHQŃH 3 TX·RNVHUYH]-vous ?

Q4 : $ O·MLGH GX GRŃXPHQP 3 LGHQPLILHU OHV LRQV SUpVHQPV GMQV OHV PXNH 1 HP 2 GH O·H[SpULHQŃH 3B

Q5 : Interpréter OH UpVXOPMP GH O·H[SpULHQŃH 3.

II- Etude quantitative

Q6 : Légender le montage ci-contre.

Q7 : On reporte les volumes équivalents trouvés :

9· 12 mL (rapide)

V1 = 11,7 mL

V2 = 11,75 mL

V3 = 11,7 mL

Calculer le volume équivalent moyen VMQV PHQLU ŃRPSPH GH 9· Veq = Q8-1 GRQQHU O·H[SUHVVLRQ OLPPpUMOH GH OM TXMQPLPp GH PMPLqUH nFe2+ Q8-2 GRQQHU O·H[SUHVVLRQ OLPPpUMOH GH OM TXMQPLPp GH PMPLqUH QMnO4-

Q9 : Déduire de O·pJMOLPp j O·pTXLYMOHQŃH GRQQpH GMQV OH GRŃXPHQP 4 HP GHV TXHVPLRQV 48 XQH UHOMPLRQ

entre les concentrations des espèces titrée CFe2+ et titrante CMnO4-. Q10 : GRQQHU MORUV O·H[SUHVVLRQ GH OM ŃRQŃHQPUMPLRQ HQ LRQ )H2+ en fonction de ܥ

VE et du volume équivalent, noté Veq.

Q11 : Calculer alors la concentration molaire en ion Fe2+ de la solution retrouvée par M. Martin.

Q12 : En déduire la concentration massique en ion Fe2+ de la solution retrouvée par M. Martin. On donne

M(Fe) = 55,8 g.mol-1

Q13 : Conclure sur la problématique.

TP- Dosage des ions Fer (II) dans un produit anti- mousse

Annexes

Photographie expérience 1

Photographie expérience 2

IH PXNH j JMXŃOH UHSUpVHQPH OH UpVXOPMP GH O·H[SpULHQŃH 2 OH PXNH GH droite donne la couleur initiale de

la solution de permanganate de potassium)

Photographie expérience 3

Précipité vert

Précipité orange

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