Mesurer la pollution organique d'une eau

[invite4308cf33]

Bonjour,

Voici l'énoncé de l'exo (qui est en réalité un exercice de TP mais demandé à être fait à la maison) :

"Protocole :

Etape 1 : Oxydation de la matière organique :
Dans un ballon bicol de 250 mL, introduire un volume Véch = 100,0 mL d'eau à analyser. Ajouter avec précaution 5 mL d'une solution d'acide sulfurique à 2 mol.L-1 puis un volume V1 = 20,0 mL de solution de permanganate de potassium à C1 =2,0.10-3 mol.L-1. Agiter pour homogénéiser.
Adapter une ampoule de coulée et un réfrigérant sur le ballon et porter à ébullition douce pendant 10 min.

Etape 2 : Réduction du permanganate n'ayant pas réagi :
Ajouter à chaud par l'ampoule de coulée un volume V2 = 20,0 mL de solution d'oxalate d'ammonium de concentration C2 = 5,0.10-3 mol.L-1.

Etape 3 : Titrage de l'oxalate d'ammonium n'ayant pas réagi :
Transvaser le contenu du ballon dans un erlenmeyer et titrer la solution encore tiède à l'aide de la solution de permanganate de potassium à 2,0.10-3 mol.L-1 jusqu'à l'équivalence (coloration rose). Relever le volume de permanganate de potassium VE versé à l'équivalence."







Je ne pose pas les questions auxquelles je suis sûre d'avoir juste, mais uniquement celles qui me posent problème ^^

7/ Établir les tableaux d'avancement pour les réactions des étapes 2 et 3 en utilisant les notations suivantes :
• n1 : la quantité d'ions permanganate introduite dans le ballon,
• n0 : la quantité d'ions permanganate ayant réagi avec les matières organiques,
• n2 : la quantité d'ions oxalate introduite en excès à l'étape 2,
• nE : la quantité d'ions permanganate versée à l'équivalence à l'étape 3.

9) Montrer que : n0=n1 - 2/5 * n2 + nE.

10) En déduire que n0 = nE.

11) En déduire la quantité né d'électrons utilisée pour oxyder les matières organiques.

12) Calculer alors la quantité équivalente puis la masse d'oxygène O qui réagirait avec ces
matières organiques, sachant que :

O+2e- = O^(2-)

13) En déduire l'indice permanganate de cet échantillon.

14) Mettre en commun les résultats des 6 groupes et calculer la moyenne IP_moy des indices permanganate mesurés ainsi que l'écart-type σ et exprimer le résultat sous forme d'un intervalle de confiance à 95 %. (Voir fiche méthode)

15) L'échantillon analysé est-il potable au regard de la législation français pour sa teneur en
matière organique.





Pour le tableau d'avancement (la 7), j'ai fait : (sachant que je suis sûre de l'équation) - ETAPE 2
tableau1.PNG

Et pour le tableau de l'étape 3, voilà ce que j'ai fait :
tableau2.PNG

Sauf que je suis littéralement bloquée à la question 9... Même après recherches !

Merci de bien vouloir m'aider et me dire si j'ai juste aux tableaux !

Bonne soirée ! ou journée !
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[moco]

C'est pourtant pas bien compliqué.
Tu introduis dans ton ballon n₁ mole de KMnO₄, avec n₁ = 4 10^-5 mol. Cela fait aussi 40 micromoles. On va continuer en utilisant des micromoles.
Une partie n_o de ces n₁ moles est détruite par la substance organique.
Admettons que cette quantité détruite soit n_o = 3 micromoles. Il reste n₁ - n_o = 37 micromole de KMnO₄.
Tu rajoutes n₂ ions oxalate, avec n₂ = 100 micromoles. Un ion oxalate est capable de détruire 0.4 mole KMnO₄. Donc tes n₂ = 100 micromoles d'oxalate sont capables de détruire 40 micromoles de KMnO₄. Il faut la peine de remarquer l'égalité de ces deux nombres de moles rajoutés (tant d'oxalate que de permanganate).
Or il n'y a pas 40 micromoles de KMnO₄. Il n'y a que 37 micromoles. Ces 37 micromoles de KMnO₄ demandent 5/2 fois plus d'oxalate, donc (5/2)(n₁ - n_o) = 92.5 micromole d'oxalate. A la fin de l'opération, la solution contient un excès de 7.5 micromoles d'oxalate.
On va détruire cet excès d'oxalate avec Ve mL de solution de KMnO₄, donc avec un nombre de moles de KMnO₄ égal à V_e·0.002. Et ce dernier nombre de moles doit être égal à (2/5) des 7.5 micromoles d'oxalate calculées ci-dessus.