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Mesurer la pollution organique d'une eau



  1. #1
    Perfectina

    Mesurer la pollution organique d'une eau


    ------

    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 !

    -----

  2. #2
    moco

    Re : Mesurer la pollution organique d'une eau

    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 no de ces n1 moles est détruite par la substance organique.
    Admettons que cette quantité détruite soit no = 3 micromoles. Il reste n1 - no = 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 - no) = 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 Ve·0.002. Et ce dernier nombre de moles doit être égal à (2/5) des 7.5 micromoles d'oxalate calculées ci-dessus.

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