Dosages d’oxydoréduction
Titrage colorimétrique des ions fer II par les ions permanganate
Le sel de Mohr cristallisé a pour formule FeSO4,(NH4)2SO4,6H2O. Sa solution aqueuse contient des ions Fe2+.
La solution de permanganate de potassium (K+ + MnO4-) de couleur violette est une solution oxydante.
La solution d’acide sulfurique (2H+ + SO42-) permet d’acidifier la solution de sel de Mohr.
A / Manipulation
1 / Montage
2 / Manipulation
Rincer la burette à l'eau distillée (placer toujours un bêcher sous la burette pour recueillir la solution).
Remplir la burette avec la solution aqueuse de permanganate de potassium (sans bulle d’air et jusqu’à l’indication 0 mL).
Placer un volume V1 = 20 mL de la solution aqueuse de sel de Mohr (prélevé à l'aide de la pipette jaugée munie d'une poire) dans le bêcher de 100 mL et y placer l'aimant de l'agitateur magnétique.
A l'aide de l'éprouvette graduée de 10 mL, ajouter avec précaution 2mL de la solution d'acide sulfurique (port de lunette et de gant obligatoires car la solution est très dangereuse).
Agiter doucement et verser 1,0 mL de la solution aqueuse de permanganate de potassium de concentration C2 égale à 2,5.10-2 mol/L.
Observer le changement de couleur.
Premier dosage : Dosage rapide :
Pour repérer la zone d’équivalence, on réalise un dosage rapide : ajouter mL après mL la solution titrante de permanganate de potassium jusqu’à un volume total versé de 20 mL.
Noter à chaque fois la couleur du mélange dans le tableau faisant figurer le volume de solution titrante versée et la couleur de la solution.
On constate que la coloration met de plus en plus de temps à disparaître. Lorsque la coloration persiste (couleur orange pour la solution), pendant plus d’une minute, noter la valeur du volume versé V2e.
On note : V2e = ……… mL
Deuxième dosage : Dosage précis :
Préparer à nouveau les solutions comme précédemment (remplissage de la burette et d’un nouveau bêcher de 100 mL avec la solution à titrer).
Ajouter la solution titrante (le permanganate de potassium) jusqu’au volume V2e – 2 mL. Ajouter ensuite goutte à goutte la solution titrante jusqu’à l’équivalence (changement de couleur de la solution).
Noter la valeur du volume V2e pour lequel la couleur persiste.
On note : V2e = ……… mL
B / Exploitation
Quelle est la relation entre la concentration C1 en sel de Mohr ( de formule FeSO4,(NH4)2SO4,6H2O ) et celle des ion Fe2+ (écrire la relation de dissolution du sel de Mohr dans l’eau distillé) ?
Indiquer les deux couples rédox mis en jeu dans cette réaction chimique.
Écrire les deux demi-équations d’oxydo-réduction, puis l’équation chimique de la transformation qui se produit.
Pourquoi a-t-on ajouté de l’acide sulfurique ?
Dresser le tableau d’avancement de la transformation en indiquant les trois états : l’état initial, l’état à l’équivalence, et l’état final.
Tableau d’avancement :
En déduire une relation entre les quantités de matière de réactifs à l’équivalence.
Pourquoi le changement de couleur permet-il de repérer l’équivalence ?
En déduire une expression de la concentration C2 en sel de Mohr, et calculer sa valeur.
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