Détermination du titre d'une solution d'acide arsénieux (H3AsO3) exo

[Rach09]

Bonjour,
Je bloque sur un exercice dont voici l'énoncé:

"On prélève 10cm³ de la solution d'acide arsénieux que l'on introduit dans enivrions 100cm³ d'eau contenant 5cm³ d'acide sulfurique concentré. On y ajoute ensuite 20cm³ de KMnO₄ 0,02 mol/L. Après réaction, la solution résultante est pourpre. Lors du titrage par une solution de sel de Mohr (Fe(NH₄)₂(SO₄)₂.6H₂O) contenant 39,2g/L de ce sel, la décoloration de la solution pourpre est observée après addition de 4,15cm³ de la solution titrante. Quelle est en grammes par litre, la concentration de la solution en acide arsénieux?"

Ce qui me bloque surtout c'est trouver les équations de départ et savoir si l'ajout de KMnO₄ est après la réaction entre H₃AsO₃ et H₂SO₄ ou si on l'ajoute en même temps.

Merci de vos réponses

Rachel
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[moco]

Il y a deux équations à établir. L'une est
H3AsO3 + MnO4^- + H+ --> H3AsO4 + Mn2+ + H2O
A toi de l'équilibrer !
La deuxième équation est :
Fe2+ + MnO4- + H+ --> Fe3+ + Mn2+ + H2O
A toi de l'équilibrer également.

Pour finir, H3AsO3 ne réagit pas avec l'acide sulfurique !

[Rach09]

Merci beaucoup j'ai équilibré mes réactions mais je me rend compte que je suis toujours bloquée.
J'ai calculé le nombre de moles de Fe2+ et j'ai trouvé 0,0415 mol donc le nombre de moles de MnO4- = 8,3.10^-3
Après ça que dois-je faire ?

Merci

[jeanne08]

Il faut déjà faire bien attention aux unités utilisées . les concentrations sont en mol/L donc pour connaitre des quantités de matière en mol il faut mettre les volumes en L .
La démarche est bonne : tu calcules combien de Fe2+ tu as utilisé , tu en déduis combien de MnO4 - ont réagi avec ces Fe2+ . Tu connais le nombre total de MnO4- mis au départ ... tu vas pouvoir en déduire combien ont réagi avec H3AsO3 ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Kemiste]

Bonjour,

N'oublie pas les unités.

Tu as donc calculé le nombre de moles de MnO₄^- restant après réaction avec H₃AsO₃. Quel est le nombre de moles de MnO₄^- initial ? Quel est donc le nombre de mole de MnO₄^- qui a réagit ? Quel lien peux-tu faire entre ce nombre de moles de MnO₄^- ayant réagit et celui de H₃AsO₃ ?

EDIT : grillé par jeanne08 !

[Rach09]

C'est comme ça que je pensais faire mais je trouve 4.10^-4 comme nombre de moles initial de MnO4-, or c'est plus petit que le nombre final qui est 5,91.10^-4

J'ai fais n=C.V= 0,02mol/l . 0,02L = 4.10^-4 pour calculer n MnO4-

et pour calculer n de Fe2+:
0,00415L . 39,2g/L = 0,1626g
0,1626g/ 55,85g/mol = 2,95.10^-3
et pad de ça pour trouver n de MnO4-
2,95.10^-3 / 5 = 5,91.10^-4 or c'est plus grand que n de départ

[Kemiste]

Pourquoi divises-tu la masse du sel de Mohr par la masse molaire du fer ? Dans un premier temps il faut déterminer la quantité de matière du sel de Morh en solution en divisant la masse par la masse molaire du sel de Mohr. Et ensuite d'après la formule chimique du sel de Mohr tu en déduis la quantité de matière d'ions fer(II).

[Rach09]

J'avais fais ça à la base mais j'arrivais avec 8.10^-3 moles ce qui est encore plus grand que le nombre de moles de départ

[Kemiste]

Comment peux-tu trouver un nombre de mole plus important en divisant par une masse molaire plus grande ? Quel est ton calcul ?

[Rach09]

ouf bête erreur de calcul, je trouve finalement 8,3.10^-5 moles et donc le nombre de moles de MnO4- ayant réagit est 3,17.10^-4 apd cela je peux trouver Mn2+ et après ?

[Kemiste]

Pourquoi vouloir calculer la quantité de Mn²⁺ ? Relis bien toutes les indications que l'on t'a donné. Tout est expliqué.

[jeanne08]

Dans ce genre d'exercice il ne faut pas s'affoler ... tu prends les choses simplement après avoir compris la manipulation et bien ecrit les équations des réactions faites
Tu mets un stock de MnO4- calculable en présence d'un volume connu de solution de H3AsO3 de concentration à déterminer. Une partie des MnO4- réagit avec H3AsO3 et tu doses le reste avec des Fe2+ .
Maintenant tu remontes ton fil ... tu as calculé combien de Fe2+ , tu en déduis combien de MnO4- ont réagi avec , puis connaissant la quantité de départ tu en déduis combien ont réagi avec H3AsO3 ....

[Rach09]

Bonjour,
C'est ce que j'ai essayé de faire mais je ne trouve pas la bonne réponse.
J'ai calculé nFe2+ en faisant (V.mvolumique)/mMolaire du sel de Mohr = (0,00415 . 39,27)/391,85 = 4,16.10^-4
Après, selon l'équation, je divise ce nombre de moles par 5 pour obtenir nMnO4- ayant réagit =8,3.10^-5
n MnO4- total = 0,02.0,02=4.10^-4
Je soustrait: 4.10^-4 - 8,3.10^-5 = 3,33.10^-4 mol de MnO4- ayant réagit avec l'acide de départ
Puis pour trouver nH3AsO3: 53,33.10^-4 .5)/2 = 8,325.10^-4
Multiplié par la masse molaire (126g/mol) =0,105g
Divisé par le volume total (0,1+0,01+0,02=0,13) : 0,105/0,13 =0,8g/L
Or la réponse est 9,98g/L

Merci pour vos réponses si rapides