Chimie des solutions sous forme d'exo

[invite42b027d8]

Bonjour,
J'aurai besoin de votre aide pour comprendre un peu mieux mon cours...
Pour cela j'ai sorti un exercice. Je ne vous demande pas les "réponses", juste la façon de s'y prendre, pour mieux comprendre.


Voici l'énoncé :

"Pour doser l'Aluminium (Al3+) dans une poudre contenant de l'alun de Potassium K Al(SO4)2, 12 H20.
Après avoir dissout ce composé dans un volume d'eau approprié à un pH adéquat, il est préconisé d'utiliser la complexométrie par l'EDTA en milieu tamponné.
Sachant que la prise d'essai P est de 1,200g de poudre, que l'on ajoute 50mL de solution à 0,05M d'EDTA, que l'on chauffe 10min et que l'on titre par du nitrate de Plomb (Pb(No3)2) 0,05M (on en verse 5ml)."

Mes questions :

1) Pourquoi il est fait en dosage en retour?
2) Inconvénient du dosage en retour?
3) Pourquoi doit-on tamponner le milieu?
4) Pourquoi le dosage est-il spécifique de AL3+ et non de K+ ?



J'ai beau m'être renseigné sur le principe d'un dosage en retour... dès que ça devient "pratique" je ne comprend plus rien.

Si quelqu'un a le courage de m'aider un peu...
MERCI infiniment !

Bon bain de soleil ^^
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[Gramon]

le dosage en retour marche comme ceci,

imagine que tu veux déterminer la concentration (ou le nombre de mole) d'une base.

tu neutralise cette base complétement et même avec un surplus d'acide. (dont tu connais le nombre de mole).

puis tu titre ce qui reste de cet acide, tu sauras combien il en restait après la neutralisation donc combien il y avait de mole de base à l'origine

[invite42b027d8]

Oui j'avais bien compris...
Mais pourquoi on ne peut pas faire un dosage direct?
Les solutions ne sont peut être pas coloré?
Et quel est l'inconvénient d'un dosage en retour...?

Merci de ton aide, c'est sympa !

[moco]

On fait un titrage en retour pour pouvoir déterminer avec précision la fin du titrage, ou le point d'équivalence situ préfères. C'est une question d'indicateur.
Imagine que tu ajoute peu à peu une solution d'EDTA à ta solution d'aluminium. L'EDTA est incolore et l'aluminium aussi. Tu ne sauras jamais quand le titrage est terminé. Il n'y a pas d'indicateur pour déceler la fin de la présence des ions Al³⁺.

Par contre, si tu ajoutes un excès connu d'EDTA à ta solution d'aluminium, une partie de cet EDTA formera un complexe, et tu vas déterminer l'excès. Pour y parvenir, tu commences par ajouter quelques gouttes d'une substance XYZ ressemblant à l'EDTA, mais qui forme un complexe beaucoup moins stable avec les métaux comme Al ou Pb. Et il faut choisir cette substance de manière à ce qu'elle soit colorée en solution, mais que le complexe métal-XYZ ait une autre couleur.

Tu ajoutes goutte à goutte une solution contenant des ions Pb²⁺. Au début la solution est de la couleur de l'indicateur XYZ non combiné. Le EDTA se fait peu à peu complexer par le Pb rajouté. Mais la solution reste de la couleur de XYZ pur. Quand tout le EDTA est utilisé, le Pb rajouté va réagir avec XYZ et la couleur va changer. C'est la fin du titrage.

Comme on sait combien de moles d'EDTA on a ajouté, et que le titrage donne l'excès d'EDTA, on trouve le nombre de moles d'Al en soustrayant de l'excès du nombre total rajouté.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite42b027d8]

Ah super ! Merci beaucoup, vraiment !!
Tout est très bien expliqué, je t'en remercie.

Peux-tu également m'expliquer l'inconvénient du dosage en retour?
Et pourquoi on doit tamponner le milieu?

Merci encore et bonne soirée !!

[moco]

L'inconvénient du dosage en retour est qu'il faut rajouter une quantité connue d'un réactif qui va être en excès. Cela introduit un léger doute. Est-on sûr qu'il y a excès ? Est-on sûr qu'on a bien pipetté le bon volume ?

Il faut tamponner le mélange, car la réaction de formation de complexe entre un métal et l'EDTA libère un ion H+ donc acidifie la solution. Et l'indicateur coloré est détruit en présence d'acide.

[invite42b027d8]

Ah Merci !!
Un grand MERCI même !

[invite42b027d8]

Autant finir l'exercice ^^

On donne les correspondances suivantes :
-1ml d'EDTA 0,05M => 1,342mg d'Al3+
-1ml d'EDTA 0,05M => 23,72 mg de KAl(SO4)2, 12 H2O

avec
KAl(SO4)2, 12 H2O = 474,4 MM
Masse atomique de Al = 26,98

Dans les conditions du dosage :
log Ks |KY3-| = 0 environ
log Ks |Al Y-| = 16,1

Quel est le pourcentage de pureté KAl(SO4)2, 12 H2O de la poudre?

[moco]

Le nom courant de cette substance KAl(SO₄)₂, 12 H₂O est l'alun.
Tes 1.2 g d'alun impur contiennent x mole d'alun pur, et donc aussi x mole de Al.
On ajoute 50 mL EDTA 0.05 M, donc 0.0025 mol EDTA. C'est assez pour complexer tous les ions Al³⁺. Et il reste 0.0025 - x mole de EDTA non complexé.
Ces 0.0025 - x mole de EDTA réagissent avec 5 mL de Pb 0.05 M, donc avec 0.00025 mole Pb.
Ces deux nombre de moles sont égaux, donc :
0.00025 = 0.0025 - x
x = 0.00225 mole
La masse d'alun est de 0.00225 · 474 = 1.0665 g

Ton échantillon brut pèse 1,2 g et contient 1.0665 g d'alun pur. Le reste est une impureté.

[invite42b027d8]

Tout paraît tellement simple quand tu me réponds, c'est PARFAIT !!

Une fois qu'on a compris, ça en devient un "jeu" en fait, ça me plait !!

[invitea917e745]

On donne les correspondances suivantes :
-1ml d'EDTA 0,05M => 1,342mg d'Al3+
-1ml d'EDTA 0,05M => 23,72 mg de KAl(SO4)2, 12 H2O

avec
KAl(SO4)2, 12 H2O = 474,4 MM
Masse atomique de Al = 26,98

Dans les conditions du dosage :
log Ks |KY3-| = 0 environ
log Ks |Al Y-| = 16,1


Comment peut-on expliquer ces correpondances? (en enlevant la masse des molécules d'eau, en divisant par le nombre d'electrons?)
Est-ce que ça depend du titre (en mg) de al3+ et d'alun dans la prise d'essai? mais alors comment le calculer?

Merci d'avance.