Dosage de l'ion hypoclorite

[zippo86]

Bonjour tous le monde. Je suis étudiante en chimie et j'ai un petit problème de calcul de rendement. J'ai réalisé la synthèse des ions ClO- selon les réactions HCl+MnO2(s)->Cl2(g) puis Cl2(g)+ Ca(OH)2->Cl-+ClO-.
Ensuite j'ai fait un titrage indirect des ions ClO-. Pour cela j'ai fait le dosage des ions I2 par S2O3²-. J'ai les réactions suivantes:
ClO-+2H++2I-(en excés)->Cl-+H2O+I2 (1)
I2+ 2S2O3²-->2I-+S4O6²- (2)
Je connais V(ClO-)=10mL de 134mL dilué 10 fois
[S2O3²-]=0.1M
KI à 2% en masse et V(KI)=40mL
Veq(S2O3²-)=15.4mL
Avec tous ça je doit calculer le rendement:
R=n(ClO-)expérimentale/n(ClO-)théorique*100
J'ai calculé n(ClO-)expérimentale
d'après (2) n(I2)=(n(S2O3²-)/2=([S2O3²-]*Veq(S2O3²-))/2=(0.1*15.4*10E-3)/2=7.7*10E-4 mol
d'après (1) n(ClO-)=n(I2)=7.7*10E-4 mol
Est-ce le bon calcul et comment faire pour calculer n(ClO-)théorique?
En espérant que vous pourrez m'aider.
Merci d'avance pour vos réponses
-----

[HarleyApril]

bonsoir
l'expérimental, c'est ce que tu vas calculer avec ton dosage
le théorique se calcule à partir des équations réactionnelles en admettant que toutes les réactions sont quantitatives
cordialement

[zippo86]

merci pour ta réponse.
Mais l'expérimentale je l'ai déjà calculé est-ce le bon calcul car j'ai utilisé la stœchiométrie des réactions? De plus je ne vois pas comment calculer la théorie avec les données que j'ai malgré que je sache qu'il faut utilisé les réactions. J'ai essayer mais j'ai utilisé le volume équivalent Veq(S2O3²-) et donc je trouve la même chose que l'expérimental car je fais le même calcul. Je suis perdu pouvez m'aider?
Merci pour vos réponse

[shaddock91]

Bonjour.
Pour calculer n(ClO-) théorique, ne faudrait-il pas connaître n(Mn02) ou/et n(HCl) qui sont les réactifs de départ ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[shaddock91]

Pour le calcul de n(ClO-) dilué c'est bon. Mais il faut calculer n(ClO-) initial (avant dilution).

[zippo86]

Bonjour.
Pour calculer n(ClO-) théorique, ne faudrait-il pas connaître n(Mn02) ou/et n(HCl) qui sont les réactifs de départ ?

Je ne sais pas mais je peux calculer n(MNO2):
n(MNO2)=m(MNO2)/M(MNO2)=15/(55+16*2)=0,172mol
En revanche pour HCl je ne sais pas comment faire j'ai 75mL à 35% et n(HCl)=[HCl]*V(HCl) mais je n'arrive pas à calculer [HCl] à partir des 35%
Je ne vois pas en quoi cela peut m'aider pour calculer n théorique.


De plus n(ClO-)exp=7,7*10E-4mol donc non diluée:
[ClO-]=n(ClO-)/V(ClO-)=7,7*10E-4/(10*10E-3)=7,7*10E-2M
[ClO-]0=[ClO-]*10=7,7*10E-1M
donc n(ClO-)0=[ClO-]0*V(ClO-)=7,7*10E-1*13,4=10,318mol
Mais je trouve ça énorme non? Cela signifierait n(ClO-)exp=10,318mol

[shaddock91]

Je ne sais pas mais je peux calculer n(MNO2):
n(MNO2)=m(MNO2)/M(MNO2)=15/(55+16*2)=0,172mol
En revanche pour HCl je ne sais pas comment faire j'ai 75mL à 35% et n(HCl)=[HCl]*V(HCl) mais je n'arrive pas à calculer [HCl] à partir des 35%
Je ne vois pas en quoi cela peut m'aider pour calculer n théorique.

Tu avais bien les données concernant les réactifs de départ ?!
15 g de MnO2 ------> n(MnO2)
75 mL d'HCl à 35% -----> si le % est exprimé en poids/poids, il te faut la densité, si le % est exprimé en poids/volume, pas de problème. ---> n(HCl)

Tu vas pouvoir, après avoir équilibré la réaction, déterminer le réactif limitant, ce qui va permettre de calculer la qt de Cl2 formée (théoriquement) ; qui par réaction avec Ca(OH)2, va te conduire à la qt de ClO- ----> n(ClO-) théorique !

[zippo86]

De plus n(ClO-)exp=7,7*10E-4mol donc non diluée:
[ClO-]=n(ClO-)/V(ClO-)=7,7*10E-4/(10*10E-3)=7,7*10E-2M
[ClO-]0=[ClO-]*10=7,7*10E-1M
donc n(ClO-)0=[ClO-]0*V(ClO-)=7,7*10E-1*13,4=10,318mol
Mais je trouve ça énorme non? Cela signifierait n(ClO-)exp=10,318mol

J'ai donc 4HCl+MnO2->2Cl2+Mn²+ +2H2O
n(HCl)=m(HCl)/M(HCl)=26,25/36=0,729mol
J'ai déjà calculer n(MnO2)=0,172mol
Comme il faut une mol de MnO2 pour 4mol de HCl le réactif limitant est MnO2, donc n(Cl2)=2*n(MnO2)=0,344mol
Ensuite avec la réaction Cl2+Ca(OH)2->Cl-+ClO-, je vois que n(ClO-)=n(Cl2)=0,344mol=n(ClO-)théorique?

Mais là j'ai un problème car n(ClO-)exp=10,318mol>n(ClO-)théorique=0,344mol
Où est mon erreur dans le calcul de n(ClO-)exp?
merci de votre aide

[shaddock91]

Je dirai même que:
n(MnO2) th = n(Cl2) th = n(ClO-) th = 0,172 M

Je pense que le bug entre la théorie et la pratique vient de:
"Je connais V(ClO-)=10mL de 134mL dilué 10 fois"

Je regarde de plus près...

[shaddock91]

Je dirai même que:
n(MnO2) th = n(Cl2) th = n(ClO-) th = 0,172 M

Je pense que le bug entre la théorie et la pratique vient de:
"Je connais V(ClO-)=10mL de 134mL dilué 10 fois"

Je regarde de plus près...

Tu avais calculé n(ClO-) exp. pour la prise d'essai de 10 mL
soit: "n(ClO-)=n(I2)=7.7*10E-4 mol

Pour revenir à n(ClO-) exp total il faut:
7.7*10E-4/10*134*10= 0,103 M

Comme la théorie est de 0,172 M ---> c'est plausible
Je te laisse calculer le rendement, le plus dur est passé.

[zippo86]

Je dirai même que:
n(MnO2) th = n(Cl2) th = n(ClO-) th = 0,172 M

D'après mes équations 2n(MnO2)=n(ClO-)=n(Cl2)=2*0,172=0,344mol

[zippo86]

Tu avais calculé n(ClO-) exp. pour la prise d'essai de 10 mL
soit: "n(ClO-)=n(I2)=7.7*10E-4 mol

Pour revenir à n(ClO-) exp total il faut:
7.7*10E-4/10*134*10= 0,103 M

Comme la théorie est de 0,172 M ---> ç'est plausible
Je te laisse calculer le rendement, le plus dur est passé.

Je n'ai pas compris pourquoi tu divises par 10 et que après tu multiplie par 134*10
Et je n'ai pas la même valeur que toi pour la théorie
Avec tes résultats ça fonctionne je trouve un rendement de 60%. Tu peux m'expliquer?

[shaddock91]

Je n'ai pas compris pourquoi tu divises par 10 et que après tu multiplie par 134*10
Et je n'ai pas la même valeur que toi pour la théorie
Avec tes résultats ça fonctionne je trouve un rendement de 60%. Tu peux m'expliquer?

n(CLO-) calculé correspond au nb de mole contenu dans la prise d'essai qui est de 10 mL. Or le volume de ta solution initiale est de 134 mL.
Donc le nb de mole contenu dans les 134 mL est de:
7.7*10E-4 mol /10*134
Or la solution a été diluée 10 fois, donc pour revenir à la solution avant dilution il faut *10
7.7*10E-4 mol /10*134*10= 0,103 M

C'est OK pour Rdt~60%

[zippo86]

OK merci j'ai compris mais j'ai toujours un problème avec n(MNO2)th=n(Cl2)=n(ClO-)th=0,172. Est ce que je me suis trompé dans mon équation?

[shaddock91]

En fait la prise d'essai de 10 mL de 134 mL dilué 10 fois correspond à une prise d'essai de 1 mL pour une solution non diluée....d'accord ?

[zippo86]

En fait la prise d'essai de 10 mL de 134 mL dilué 10 fois correspond à une prise d'essai de 1 mL pour une solution non diluée....d'accord ?

... je suis perdu

[shaddock91]

4 HCl + MnO2 ----> Cl2 -> + MnCl2 + 2 H2O
2 Ca(OH)2 + 2 Cl2 → Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2O

1 MnO2 ---> 1 ClO-

[shaddock91]

... je suis perdu

Mais non ! Réfléchit tranquillement ou reviens sur la question + tard.

[zippo86]

En fait la prise d'essai de 10 mL de 134 mL dilué 10 fois correspond à une prise d'essai de 1 mL pour une solution non diluée....d'accord ?

C'est comme si on prend 1mL de 134mL et qu'on la titre sans la diluée, on obtiendrait alors les mêmes résultats. Si j'ai bien compris c'est ça.

[shaddock91]

Tout à fait.

[zippo86]

Merci beaucoup pour ton aide, tout s'éclaire et j'ai enfin compris même si je ne suis pas très doué. Désolé d'avoir un peu de mal à comprendre.

[shaddock91]

Normalement la vocation du site n'est pas de faire les devoirs. Je t'ai donné un coup de main parce que tu t'étais sérieusement impliquée dans cet exercice, et de façon très réactive..

Bonne continuation