dosage et calcul de concentration

[invite81b3833e]

voilà , j'ai fait un dosage et mon problème c'est de determiner la concentration de la solution que j'ai dosée.
je vous écris le protocole et mon probleme apres:
"tarer un petit vase , y mettre entre 2 et 3 g d'alun( j'en ai pris 2g exactement), dissoudre dans un becher de 250mL avec 50mL d'eau. ajouter 10mL de AgNO3 à 0.1mol/L, 5 g de persulfate d'ammonium, 1mL d'acide sulfurique concentré. faire bouillir pdt 15 min en recouvrant d'un verre de montre. puis refroidir. ajouter un peu d'eau distillée de tps en tps pr compenser l'évaporation.

verser la solution refroidie dans la fiole jaugée de 100 mL , ajuster le volume, homogeneiser. prelever 10mL, ajouter 100mL d'eau, 5mL d'acide phosphorique concentrée, 1mL de diphenylsulfonate.
titrer par la solution de sel ferreux placée dans la burette. la concentation de la solution de sel ferreux est de 0,1 mol/L


mon probleme c'est de calculer la concentration de la solution de dichromate. mon alun a la formule suivante : KCr(S04)2
j'ai écrit les equations:
2Cr3+ + 3 S2O8-- + 7 H20 = Cr2O7 -- + 14 H+ + 6 SO4-- (on oxyde les ions chrome de l'alun)

puis Cr2O7-- + 6Fe++ +14H+ = 6Fe+++ + 2Cr+++ +7H2O
mon volume équivalent est de 12mL (reaction de dosage)

et j'ai l'impression qu'on a dilué un nombre infini de fois la solution d'alun de depart (celle contenant les Cr3+) donc je n'arrive pas à calculer la concentration de la solution de dichromate


merci de bien vouloir m'expliquer comment proceder.
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[invited5c60496]

Tu a fabriquer une solution de dichromate (celle à dosé) et du en extrait 10ml sur 100ml que tu titre (dose) par du Fe++ à 0.1 mol/L.

ton équation de dosage donne :

nombre de mole de Fe++ versé (C*Véq)= 6*nombre de moles de Cr2O7
2*nombre de moles de Cr2O7 = nombre de moles de Cr3+ présent
--------------------------------------- = ------------------------------
nombre de mole de Fe++ versé = (6/2)*nombre de moles de Cr3+ présent
nombre de mole de Fe++ versé = 3*nombre de moles de Cr3+ présent
d'ou
C(Fe++)*Véq = 3*C(Cr3+)*V(Cr3+)

tu obtient C(Cr3+) concentration de ta solution prélevé car tu connais :
C(Fe++) : 0.1mol/L
Véq : 12ml
V(Cr3+) : 10 ml

le tout est pas de s'en meler les pinceaux;

si tu veux calculer le nombre de moles en Cr3+ que tu avais au départ comme tu a fait un prélèvement, tu aura :

Nombre de moles de Cr3+ de départ = Nombre de moles de Cr3+ dosé*10 (facteur de dilution)

d'ou :
Nombre de moles de Cr3+ de départ = C(Cr3+)*Vtotal, avec Vtotal = 100ml.

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ce genre de calcul est simple mais peut-être source de beaucoup d'erreur (Dieu sait que me suis souvent planté) . faut bien passer par là.

Il te faudra le refaire à part pour être sûr de toi !
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"Ce n'est que le commencement !"

[invite81b3833e]

tout d'abord merci de m'avoir aidé mais il y a des choses que je comprends pas.
je ne vois pas pourquoi d'apres la reaction :
2*nombre de moles de Cr2O7 = nombre de moles de Cr3+ présent
moi j'aurais dit l'inverse
ma reaction est :
2Cr3+ + 3 S2O8-- + 7 H20 = Cr2O7 -- + 14 H+ + 6 SO4--

donc je dirai que 2 moles de Cr3+ donne 1 mole de dichromate donc 1 mole de Cr3+ donne 0.5 mole de dichromate. j'ai tort ?
ensuite moi je cherche la concentration de la solution initiale de dichromate.
donc est ce juste d'écrire :
nombre de mole de Fe++ versé (C*Véq)= 6*nombre de moles de Cr2O7

C(Fe++)*Véq = 6*C(Cr207)*V(Cr2O7)
et apres je multiplie par 10 pour trouver la concentration de la solution de 100mL ? c'est aussi simple que ça ?


ensuite malgré tous les produits qu'on ajoute, leau qu'on ajoute pdt le chauffage, ça n'entre pas en compte dans la dilution ça ? la seule dilution c'est le fait qu'on prelève les 10mL de la grande solution et qu'on rajoute 90mL d'eau ?

[moco]

Je ne suis pas sûr que ran2 ait bien compris les calculs qu'il préconise.

Ton titrage final implique 12 ml de Fe2+ 0.1 M. Donc en mole, cela fait 0.0012 mol de Fe2+.
Cette quantité de ion Fe2+ a servi à titrer 6 fois moins de ions Cr2O7^2-, donc à détruire 0.0002 mole de iion Cr2O72-.
Ces 0.0002 mole de Cr2O7^2- représentent le dixième du stock se trouvant dans le jaugé. Donc ton jaugé contient 0.002 mol de ion Cr2O7^2-.
Les volumes d'eau n'interviennent pas dans tous ces calculs, comme tu le vois. On peut donc diluer les solutions à loisir. Il n'y a que le nombre de moles qui importe. Je continue.
Ces 0.002 mole de Cr2O7^2- proviennent de 0.004 mole de ion Cr3+ que tu as oxydé par le persulfate. Là aussi le volume d'eau n'intervient pas
Conclusion : Ton échantillon initial (2 g) contenait 0.004 mole de Cr, et comme le chrome a 52 pour masse atomique, il y avait 0.004 fois 52 g de Cr dans ton échantillon d'alun, donc 0.208 g Cr

Mais, pour revenir à ta question posée, à savoir la concentration de dichromate dans le jaugé, ce jaugé contient 0.002 mol Cr2O7^2-, donc sa concentration est de 0.002 mol/0.1 Litre = 0.02 mole/Litre

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite81b3833e]

alors là j'ai un gros problème ! car je suis d'accord avec ton raisonnement moco, mais le probleme c'est que j'en fait un autre (qui me semble être juste) je ne trouve pas le même resultat ! peux tu me dire où je me trompe stp ?
voilà mon raisonnement :
dans les 10 mL que j'ai prelevé pour les doser :
à l'équivalence n(Cr2O7--)=n(Fe++)/6
C(Cr2O7--)=Veq*C(Fe++)/(6*V(Cr2O7--))
pour moi je prends V(Cr2O7--)=10mL
du coup je toruve une concentraton en Cr2O7-- dans mes 10mL de 0.02mol/L
et comme cette solution de10mL avait été obtenue à partir d'une slution mere en diluant 10 fois:
je trouve que la concentration en dichromate dans mon jaugé est 10 fois plus gde sit de 0.2mol/L

où ets ce que je me trompe ?

[moco]

Je recopies ici tes deux dernières phrases, entre traitillés .
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du coup je trouve une concentraton en Cr2O7-- dans mes 10mL de 0.02mol/L
et comme cette solution de10mL avait été obtenue à partir d'une slution mere en diluant 10 fois:
je trouve que la concentration en dichromate dans mon jaugé est 10 fois plus gde sit de 0.2mol/L
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Qu'est-ce que cette histoire de solution mère qui a été diluée 10 fois? Tu n'en parles pas dans ta donnée initiale.

[invite81b3833e]

en fait ce que moi j'ai appelé solution mere c'est ce que tu appelles "jaugé".

voilà ce que vous avez dit : "Ces 0.0002 mole de Cr2O7^2- représentent le dixième du stock se trouvant dans le jaugé. Donc ton jaugé contient 0.002 mol de ion Cr2O7^2-."

en fait moi j'ai calculé la concentration en Cr2O7-- dans le becher que j'ai dosé et j'ai multiplié cette cocnentration par 10 pour trouver la concentration du jaugé. j'ai pas fait comme toi et le probleme c'est qu'au bout du comte on na pas le même resultat. toi tu as calculé le nbre de mole du jaugé et divisé par le volume du jaugé, moi j'ai calculé le nbre de mole dans le bécher contenant la solution titrée, calculé la concentration de la solution du bécher puis multiplié par 10 pour trouver la concentration du gros stock du jaugé.

dans mon message initial j'avais dit ça :
"verser la solution refroidie dans la fiole jaugée de 100 mL , ajuster le volume, homogeneiser. prelever 10mL, ajouter 100mL d'eau, 5mL d'acide phosphorique concentrée. "
donc pour moi on fait une dilution d'un fateur 10 en faisant ça. non ?

[invited5c60496]

Pour la dilution, je crois pas trop ! je pense que tu fais un amalgame ou que tu te complique les choses pour pas grand chose !

Une fois que tu as ton équivalence tu calcul le nombre de moles de Cr2O7-- et comme t'as mis 10ml (C = n/V) tu trouve ta concentration en ions !

Mais une concentration c'est une valeur intensive (mol/L : nombre de moles rapporté à un litre), donc il y a la même concentration en ions dans tes 10ml prélevé que dans tes 100ml de départ; ce qui serait à multiplié par 10 c'est le nombre de moles (car tu en as prélever 1/10iéme)

[moco]

Je recopie ton dernier message, entre traitillé .
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dans mon message initial j'avais dit ça :
"verser la solution refroidie dans la fiole jaugée de 100 mL , ajuster le volume, homogeneiser. prelever 10mL, ajouter 100mL d'eau, 5mL d'acide phosphorique concentrée. "
donc pour moi on fait une dilution d'un fateur 10 en faisant ça. non ?
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Quand on prélève 10 ml d'une solution quelconque, et qu'on ajoute 100 ml d'eau et 5 ml d'acide phosphorique, on ne fait pas une dilution d'un facteur 10, puisque le volume passe de 10 ml à 115 ml.
Mais quoi qu'il en soit, ce facteur de dilution final n'a aucune importance. On aurait bien pu rajouter 100 litrres d'eau, ou pas d'eau du tout, cela n'aura en rien changé le fait qu'il faut 12 ml de solution Fe2+ 0.1 M pour effectuer le titrage des 10 ml introduits.
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[invite81b3833e]

donc en fait c'est pas possible de calculer la concentration en dichromate de la solution qu'on a reellement titrée puis de trouver la concentration du jaugé , il faut raisonner sur le nbre de mol de la solution qu'on titre, le nbre de mol dans le jaugé et ensuite trouver la concentration en dichromate du jaugé ? il faut toujours raisonner comme ça ?

[invite42d02bd0]

oui bien sur c'est le principe de base d'un titrage