Titration indirecte

[Joe l indien]

Bonjour,

Ca m'aiderait énormément si quelqu'un pouvait me relire et retirer mon affreux doute.
Je veux juste savoir si me trompe ou pas.

Soit la standardisation de Na2S2O3 par K2Cr2O7 :

J'ai pesé 0,0976 g de dichromate donc avec n = m/MM je peux dire que j'ai n = 3,32.10-4 mol.
J'utilise 25 mL de ce dichromate pour la titration. Donc n = C x V = 3,32.10-4 x 0,025 = 8,29.10-6 moles dans 25 mL.

Après, grâce à l'équation d'oxydoréduction je sais que 1 mole de dichromate réagit avec 3 moles de I2. Donc 8,29.10-6 moles x 3 = nombre de moles de I2 (2,5.10-5 mol).

Ensuite, l'équation d'oxyred de l'I2 avec le tiosulfate m'indique que 1 mole de I2 réagit avec 2 moles de thiosulfate. Donc le nombre de moels d'I2 multiplié par deux : 2,5.10-5 mol x 2 = 5.10-5 moles de thiosulfate.

Or pendant la titration j'ai noté le volume de thiosulfate employé : 26,1 mL.
Donc je peux déduire la concentration rélle du produit en faisant C = n/V
J'obtiens : 5.10-5/0,0261 = 1,9.10-3 moles de thiosulfate.

J'ai un petit peu arrondi ici (mais j'ai des calculs plus précis) mais ... est-ce correct?
Ce que je ne comprend pas c'est que le tiosulfate en théorie est de concentration 0,02N donc 0,02 mol/L.
Alors que moi en gros, mon résultat c'est quasi 0,002 mol/L. Donc dix fois moins !
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[Joe l indien]

Je me suis trompé dans un facteur 10 (je crois) mais je ne vois pas où ni comment !

[Joe l indien]

non je mélange tout ! mais je ne pux plus éditer mon post précédent. ne tenez pas cmpte de ma remarque avec l'équvalent des normles en mol/L.

Je cherche juste à savoir si mon raisonnement est correct.

[Joe l indien]

bonjour,

Je continue à m'embourber...pourtant la solution m'a l'air à portée de main.

1) je veux standardiser Na2S2O3 par K2Cr2O7

2) oxydoréductions entrant en jeu :
Cr2O7^2- + 6 I- <=> 3I2 + 2Cr³⁺
I2 + 2 S2O3^2- <=> 2 I- + S4O6^2-

3) le dichromate est le standard. On va titrer avec de l'iode. Cf. oxyred 1.
J'ai pesé une masse de dichromate : 0,0976 g.
Donc n = m/MM ==> j'ai 3,3175.10^-4 moles de Cr2O7

4) Le dichromate est la solution standard. On connait le nombre de moles et le volume (25 mL).
J'ai montré en point 3) que j'ai calculé le nombre de moles.
C'est à ce stade-ci qu'intervient ma confusion.
Je comprends qu'il faut utiliser la pondération des équations d'oxyred pour déterminer le nombre de moles de I2. En effet, on voit que 1 mole de Cr2O7 réagit avec 3 moles de I2. On connait le nombre de moles de dichromate donc on va le multiplier par 3 pour connaitre le nombre de moles de I2.

Voici la confusion, soyons le plus clair possible :

- est-ce j'utilise comme nombre de moles de dichromate 3,3175.10^-4 (que j'ai calculé avec m/MM)
- OU est-ce que je dois utiliser la formule n = C x V. Je m'explique. Si j'ai déterminé que le nombre de moles est 3,3175.10^-4 donc la concentration en mol/L est tout simplement 3,3175.10^-4/1L = 3,3175.10^-4 mol/L. Et donc j'obtiendrais n = C x V ce qui donnerait n = 3,3175.10^-4 x 0,025 = 8,3 . 10^-6moles

Bref quel nombre de moles dois-je utiliser ?

Une fois qu'on connait le nombre de moles de dichromate, comme je le disais on multiplie par 3 pour connaitre le nombre de moles de I2.
On peut alors "reporter" ce nombre de moles dans la deuxième oxyred pour déterminer le nombre de moles de thiosulfate (en multipliant ce nombre par 2) et au final sa concentration.
Est-correct?

[A voir en vidéo sur Futura]

[nlbmoi]

Bonjour

Tout d'abord, merci d'éviter les multiposts car ça ne donne pas du tout envie de t'aider.
Ensuite, plutôt que de mettre plein de calculs, des relations littérales bien indiquées rendent plus claires ton raisonnement.
Enfin, quelques éléments de réponses :

J'ai pesé 0,0976 g de dichromate donc avec n = m/MM je peux dire que j'ai n = 3,32.10-4 mol.
J'utilise 25 mL de ce dichromate pour la titration. Donc n = C x V = 3,32.10-4 x 0,025 = 8,29.10-6 moles dans 25 mL.

Tu ne précises pas le volume dans lequel tu as dissous le dichromate : au vu du calcul suivant, tu as du dissoudre dans 1L ?

- Tu ne l'as pas précisé mais je suppose que tu rajoutes un excès d'ion iodure et tu doses le diiode formé parle thiosulfate : est-ce exact ?Poser les équations équilibrées mises en jeu auraient été judicieux...

- Nous indiquer le protocole exact nous aurait grandement aidé pour te répondre.

Quelques éléments sur le dosage : on ajoute un excès de I- à une n quantité connue de dichromate en milieu acide. Il se forme 3n moles de diiode que l'on dose avec le thiosulfate : à l'équivalence, tu auras rajouté 2 fois plus de thiosulfate donc au final pour n mole de dichromate dosé, il faut verser 6n moles de thiosulfate.

[Joe l indien]

Bonjour,

Je vais expliquer de manière plus claire.

1) Je standardise Na₂S₂O₃.5H₂O par K₂Cr₂O₇

Pour le standard primaire, je prépare 100 mL de dichromate 2.10^-2N. Cela équivaut à 3,33.10^-3 mol/L. Après calcul, je dois peser 9,7969.10^-2 g de dichromate pour un volume de 100 mL.

Je prépare 200 mL de thiosulfate 2.10^-2N. Cette concentration équivaut à 0,02 mol/L. Après calcul, je dois peser 0,9927g pour un volume de 200 mL.

On va ensuite standardiser le thiosulfate qui est dans la burette avec une solution contenant 2mL de KI, 15 mL d'acide sulfurique et 25 mL du dichromate 2.10^-2N préparé. Lorsque la solution passe au jaune, on ajoute de l'empois d'amidon pour mieux marquer le passage.

Oxydoréductions équilibrées entrant en jeu :

a) Cr₂O₇^2- + 6 I^- <=> 3 I₂ + 2 Cr³⁺
b) I₂ + 2 S₂O₃^2- <=> 2 I^- + S₄O₆^2-

Je dois faire attention car il y a une différence entre la dose théorique de dichromate à peser que j'ai calculée et la dose que je vais effectivement peser !
Donc je dois recalculer la concentration réelle de mon dichromate. J'avais calculé qu'il fallait 9,7969.10^-2 g mais j'ai réellement pesé 9,76.10^-2 g.

Je calcule le nombre réel de moles avec n = m/MM à savoir n = 0,0976/294,2 = 3,3175.10^-4 moles. C'est proche mais bel et bien différent des 3,33.10^-4 moles théoriques.

C'est à partir de ce stade que je suis un peu confus. Dans un autre post, quelqu'un m'avait indiqué qu'il fallait simplement se servir des équations pondérées pour déterminer chaque fois le nombre de moles de la substance qu'on cherche à connaître.

Mon raisonnement :

Si je simplifie, nous sommes dans un titration indirecte :
- oxyred a) au départ, on connaît (à condition de ne pas se tromper évidemment!) le nombre de moles de notre solution standard de dichromate. Grâce à cela on va pouvoir déterminer le nombre de moles de I₂ Pourquoi? parce qu'ainsi on peut reporter le nombre de moles d'I2 de l'oxyred a dans l'oxyred b.
- oxyred b : on a déterminé le nombre de moles d'I2 dans l'oxyred a que l'on reporte dans l'oxyred b pour trouver au final le nombre de moles de thiosulfate et calculer sa concentration.

Si je poursuis ce développement : on a "x" nombre de moles connus de dichromate. Dans l'équation a, on voit qu'on a un rapport de 1 mole de dichromate pour 6 de I- donc "x" multiplié par 6 est égale au nombre de moles d'I-. Dans l'équation b, on reprend ce nombre de moles d'I- que l'on multiplie par deux pour connaître le nombre de moles de thiosulfate.

Je reprends maintenant mes calculs. Pour autant que le développement ci-dessus soit correct, j'avais mentionné que j'avais donc 3,3175.10^-4 moles de dichromate.

Est-ce que c'est ce nombre de moles là que je prends pour calculer le nombre (le "x") de moles d'I2 et par la suite de thiolsulfate? Ou alors, dois-je utiliser n = CV à savoir que je connais le volume de dichromate utilisé donc je peux tout aussi bien dire n = 3,3175.10^-4 x 0,025 = 8,3.10^-6 moles. Forcément mes calculs diffèrent grandement selon que j'utilise l'un ou l'autre.

La suite est pour vous donner une idée de l'expérience que je fais mais je n'en suis pas encore là

2) Standardiser I2 avec le thiosulfate standardisé
3) Doser de l'As2O3 par I2 (déterminer la masse)

Sincèrement désolé pour les posts brouillons. J'espère que ceci vous donnera plus l'"envie" de m'aiguiller
A vous lire

[nlbmoi]

Ecrire que l'on doit peser 9,7969.10^-2 g n'a aucun sens ! Ou alors tu travailles avec du matériel de pointe.

Il n'y a pas de différence entre la masse théorique et la masse réelle : la masse théorique n'est qu'un ordre de grandeur de la masse à peser que tu pèseras ensuite précisément

- Tu as donc pesé ta masse m soit une quantité n0=m/M de dichromate que tu as dissous dans V0=100 mL : la concentration en ions dichromate dans ta solution initiale est donc de C0=n0/V0.
- Tu prélèves 25 mL de ta solution (soit une quantité n1=C0*V1, que tu places dans un récipient et tu ajoutes du KI, que je suppose en excès sinon tout ton calcul ne rime à rien. Il se produit la réaction Cr₂O₇^2- + 6 I^- <=> 3 I₂ + 2 Cr³⁺
Comme I- est en excès, la quantité formée en I2 ne dépend que de la quantité introduite en ions dichromate c'est à dire la quantité n1 contenue dans les 25 mL que tu as prélevé. A partir de l'équation, tu vois que tu formes n(I2)=3*n1
- Tu doses le I2 formé par le thiosulfate : l'équation de ce titrage est I₂ + 2 S₂O₃^2- <=> 2 I^- + S₄O₆^2-
si j'appelle C2 la concentration (à déterminer) de la solution de thiosulfate et V2 le volume versé à l'équivalence. A partir de la 2ème équation, tu vois qu'à l'équivalence de ton dosage tu auras versé une quantité n2=C2*V2=2*n(I2)
Or comme n(I2)=3*n1 tu as donc n2=6*n1 soit dis autrement, la quantité de matière contenue dans les 25 mL de ta solution de dichromate est la même que 6 fois celle qui a été versée à l'équivalence en thiosulfate.
Tu connais n1, tu peux donc calculer précisément ta concentration C2

[Joe l indien]

Bonjour ,

en effet petite erreur dans mon explication quand je disais 6I- je voulais en fait dire 3 I2 !!!

Sinon, je comprends tout à fait le développement.
C'est ce que j'avais fait mais je souhaitais que quelqu'un puisse me relire et confirmer.

Par contre, il y a quelque chose qui m'intrigue car à la fin j'obtiens une concentration de thiosulfate de 1,9066.10^-3 mol/L. Ca ne vous parait pas bizarre ? puisque au début on avait préparé une solution de 200 mL avec supposément une concentration de 2.10^-2 N ce qui équivaut à 0,02 mol/L.

PS : pour la masse, c'est pesé à la balance analytique, précision oblige!

[nlbmoi]

Re,

Tout d'abord, comme tu le vois dans la demi-équation redox avec le thiosulfate, il y a 2 électrons en jeu donc la normalité est la moitié de la concentration molaire.
De la même manière, il y a 6 électrons dans la demi-équation avec le dichromate donc la normalité est le sixième de la concentration molaire

Fais donc d'abord les calculs en concentrations molaires puis passes aux normalités

[Joe l indien]

J'aimerais m'assurer d'avoir compris.

Maintenant je dispose d'un tiosulfate standardisé donc je connais la concentration exacte

1) standardiser de l'I2 avec mon thiosulfate standardisé.

Si maintenant je passe à l'étape suivante qui est de standardiser de l'I2 avec mon thiosulfate standardisé.
Cette fois-ci je connais le volume de thiosulfate (25 mL) et sa concentration.
Donc je peux calculer le nombre de moles exact dans 25 mL de thiosulfate.
Ensuite grâce à la pondération (deux posts plus haut) je sais que 2 S2O3 réagissent avec 1 I2 donc il ne reste plus qu'à diviser par deux le nombre de moles et trouver la concentration d'I2 (grâce au volume de la titration). Vrai?

2) Titrer une solution contenant de l'As2O3 par l'I2

Dans cette oxyred, nous avons 1 mole d'As2O3 qui réagit avec 2 moles d'I2
Je titre avec I2 une solution avec indicateur contenant une masse à déterminer d'As2O3. Je connais donc le volume d'I2 (lorsque la solution vire de couleur). Comme je connais la concentration d'I2 (déterminée au point 1), avec n = CV je trouve le nombre de moles d'I2. Je divise alors ce nombre par deux pour connaître le nombre de moles d'As2O3.
Pour connaître la masse de As2O3 qui avait été pesée (but de l'exercice), est-ce que je peux alors simplement utiliser n = m/MM ?
Le développement semble-t-il juste?