Blocage DM sur les dosages

[invite5d87318e]

Bonjour tout le monde, je bloque sur mon DM pour la rentrée, j'ai réussi la première question mais je ne comprends pas ce que l'on attend de moi à la deuxième et la troisième. Voici l'énoncé

On veut doser les ions Fe²+ d'une solution (S) obtenue en triturant 10 g d'un minéral avec une solution concentrée d'acide sulfurique et en filtrant le mélange obtenu. On utilise pour le dosage la réaction des ions fer avec les ions permanganate.



1. Quelle est l'équation de la réaction du dosage?

J'ai trouvé grâce aux demi-équations des couple Fe3+/Fe2+ et MnO4-/Mn2+: MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ -> Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O.



2. On dispose de différentes solutions de permanganate de potassium de concentrations 0,10 mol/L 0,010 mol/L et 0,0010 mol/L. Pour déterminer la concentration de la solution à utiliser pour le dosage on procède comme suit : dans un tube à essais, on introduit à l'aide d'une pipette compte gouttes, dix gouttes de la solution à doser. On ajoute une goutte de la solution la plus concentrée de permanganate de potassium. le contenu du tube après agitation est de couleur violette. Que peut-on en déduire quant au choix de la solution titrante?

je ne comprends pas vraiment ce que je dois dire, qu'il y a équivalence avant même les dix gouttes? :/


3. On fait de même dans un autre tube à essais mais avec la solution de permanganate de potassium de concentration intermédiaire. La première goutte ajoutée se décolore mais pas la seconde. Que peut-on en déduire quand au choix de cette deuxième solution pour effectuer le dosage?


Même chose que la question 2.




Je suis bloquée à ces deux questions ce qui m'empeche de finir l'exercice, j'espère que vous pourrez m'éclairer.

Je suis en première S, voili voilou
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[invite5d87318e]

Personne? :/

[Miss Hodgkin]

bonjour,

Si tu as persistance de la couleur violette avec ta solution la plus concentrée, ça veut dire que tous tes ions Fe2+ ont réagit (et que tu as effectivement dépassé l'équivalence). Du coup, tu ne seras pas très précis (si tu doses 10 ml de solution, tu verseras moins de 1 ml de titrant), il faut s'orienter sur une solution plus dilué.
Pour la deuxième question, ton équivalence à lieu entre la 1ère et la 2ème goutte, ce qui me semble pas mal. (Mais après il faut adapter le volume de la solution à examiner).

[invite5d87318e]

Merci beaucoup pour ta réponse
Si j'ai bien compris, c'est la solution la moins concentrée qui permet de déterminer avec le plus de précision le volume à l'équivalence et donc la concentration de la solution titrante?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Miss Hodgkin]

Je pense que tu veux dire de la solution à titrer, mais oui c'est ça puisque quand tu diminues la concentration de ta solution de permanganate, à chaque goutte, tu introduis moins de moles et tu fait réagir d'autant moins le fer. Mais attention, si tu prends une solution titrante trop diluée tu risques de devoir en verser beaucoup, et tu n'as peut être pas besoin d'autant de précision.

[invite5d87318e]

Oui, pardon, de la solution titré ^^
Merci beaucoup pour l'aide, je vais pouvoir finir pour premier exercice, le reste devrait aller.

Bonne fin de journée

[invite5d87318e]

J'ai un problème juste pour ma dernière question. Après avoir décrit le dosage de la solution tel qu'il doit être réalisé pour obtenir une détermination précise de [Fe²+], on me demande de :

déterminer le volume à l'équivalence sachant que la solution d'ions Fe²+ à la concentration 5,5x10-3 mol/L.
Or à part me dire qu'on verser dix gouttes de la solution on me donne pas le volume.

Est-ce qu'on peut faire la relation suivante:
V=m/MC
en sachant que la masse molaire du Fer n'est pas indiquée dans l'exercice, mais dans le tableau périodique elle vaut 55.
et on prend m=10g comme dans l'énoncé que j'ai tapé dans mon premier message.

Après je trouve un résultat peu cohérent pour le volume (33 L) et pour le volume à l'équivalence 182 L.

[Miss Hodgkin]

Bonjour,
Pas besoin de faire si compliqué, utilise juste la formule n=CV. De plus, la masse de minerai que tu as au départ n'est pas la masse de fer (il y a d'autres choses dans un minerai : de l'oxygène et peut être du calcium ou du silicium).
Par contre fait attention à la stoechiométrie de ta réaction, tu dois en tenir compte.

[invite5d87318e]

Mais comment est-ce que je peux connaitre le volume de la solution S sans la quantité de matière ? Est-ce que j'ai loupé une donnée dans l'énoncé qui me l'a donne?

2. On dispose de différentes solutions de permanganate de potassium de concentrations 0,10 mol/L 0,010 mol/L et 0,0010 mol/L. Pour déterminer la concentration de la solution à utiliser pour le dosage on procède comme suit : dans un tube à essais, on introduit à l'aide d'une pipette compte gouttes, dix gouttes de la solution à doser.

Est-ce que c'est cette information là qu'il me manque pour ma réponse?

[Miss Hodgkin]

Désolé, j'avais mal lu. C'est sûr que là tu ne peux pas connaitre le volume de ta solution S.
Par contre si on ne te donne pas plus d'info, je vois pas comment tu peux faire le calcul. Tu peux toujours le faire pour plusieurs volumes et ensuite conclure sur le volume le pus adapté.

[invite5d87318e]

En fin de compte, un ami m'a dit qu'une goutte valait 0,05mL.
Pour moi une goutte ça n'a pas de volume précis mais bon... le devoir est rendu, j'ai fait ce que je pouvais et encore merci pour ton aide précieuse

[Miss Hodgkin]

Bonjour,

Effectivement, on peut considérer qu'une goutte vaut 0,05 ml mais tu ne ferras jamais de dosage sur une si petite quantité, c'est bien trop imprécis.

J'ai fait les calculs avec un volume de solution S à 0,5 ml, je trouve un volume équivalent de 0,055 ml.
Maintenant, si je pars des observations pour retrouver la concentration de la solution S, je prends comme volume équivalent 0,1 ml (soit 2 gouttes). Tu peux déjà remarqué que les volumes pratique et théorique sont assez éloignés.
Je calcule donc la concentration de ma solution S et je trouve 0,01 M (au lieu de 0,0055M), j'ai donc un écart relatif de (0,01-0,0055)*100/0,0055 = 82%.

Si maintenant, je choisis de doser 100 ml de ma solution S, je trouve Veq = 11 ml.
Dans mon premier exemple, j'ai un écart de volume de 0,045 ml, je refais mes calculs ici avec le même écart. Je prends donc comme Veq 11,045 ml. Cela me donne une concentration en fer de 0,0055225 M soit un écart relatif de 0,4 %.

En résumé, pour une erreur de volume de 0,045 ml :
Sur 10 gouttes, tu as un écart relatif de plus de 80 %
Sur 100 ml, l'écart passe en dessous des 1%

J'espère que tu auras quand même une bonne note mais pense toujours à réfléchir sur tes résultats, est ce que j'ai le bon ordre de grandeur, est ce que mon résultat est logique par rapport à mes données...