Dosage par l'EDTA

[invite949a348a]

Bonjour,

J'ai un souci avec le dosage par l'edta (pour mesurer la dureté d'une eau).

Je lis que l'équation bilan support du dosage est :
Mg2+ +HY3- = MgY2–+HO- ; Ca2+ +HY3- = CaY2– +HO-.

Je ne suis pas habitué à cette écriture, puis-je écrire que l'équation bilan support du dosage est :

Mg2+ + Ca2+ + 2* HY3- = MgY2– + CaY2- + 2*HO- ?

Le problème quand je fais ça, et que je cherche à trouver la concentration initiale [Mg2+ + Ca2+], est que j'obtiens un résultat numérique deux fois moins important que celui de la correction, qui écrit que
"A l'équivalence, les quantités de matière de réactifs mis en présence sont en proportions stoéchiométriques :
n0(Ca2++Mg2+) = vE. c = 3,0 10-3 * 0,0050 = 1,5 10-5 mol dans 10 mL d'eau minérale."

avec vE = 3mL et x = 0,0050 mol/L

Je ne suis pas d'accord, j'ai envie d'écrire n0(Ca2++Mg2+) = vE. c / 2

Qu'en pensez-vous?

NB : je pense que ma confusion peut venir du fait que 1 mol de Ca2+ plus 1 mol de Mg2+, ça ne fait pas 2 mol de (Ca2+ + Mg2+) mais bien 1 mol de (Ca2+ + Mg2+) !
Cependant, quand je pars de Mg2+ + Ca2+ + 2* HY3- = MgY2– + CaY2- + 2*HO- , je me dis qu'il faut 2 fois plus de HY3- que de (Mg2+ + Ca2+) pour que ça réagisse! 1 mol de (Mg2+ + Ca2+) pour une 2 mol de HY3-...


Merci
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[jeanne08]

Plusieurs remarques :
d'abord l'écriture de chaque réaction est de la forme M2+ + HY3- -> MY2- + H+
Tu n'as pas le droit d'écrire ta réaction Ca2+ + Mg2+ + 2 HY3- .... car en réalité il n'y a pas autant de Ca2+ que de Mg2+ mais il y a deux réactions qui ont lieu l'une et l'autre : Ca2+ + HY3- -> CaY2- + H+ et Mg2+ + HY3- -> MgY2- + H+ et bien entendu, à l'équivalence, on a bien l'EDTA qui a réagi avec les Ca2+ et les Mg2+ . Tu vas donc calculer la somme des deux concentrations en Ca2+ et Mg2+.

[invite949a348a]

Merci pour votre réponse Jeanne.

Effectivement, c'était idiot de considérer qu'il y avait autant de Mg2+ que de Ca2+.

Mais ensuite, comment faire ? Je ne vois pas comment faire si on ne connaît pas les proportions respectives de Mg2+ et Ca2+... Qu'est-ce que je dois écrire à l'équivalence?

Merci!

[Kemiste]

Bonjour,

L'équation que tu donnes n'est pas celle du dosage. Elle suppose que 1 mol de Ca²⁺ doive réagir avec 1 mol de Mg²⁺ pour qu'il y ait complexation, ce qui n'est pas le cas.

Il faut raisonner comme si "Ca²⁺+Mg²⁺" était une seule entité. Imaginons qu'il y ait 0.1 mmol de Ca²⁺ et 0.3 mmol de Mg²⁺ en solution. Il va donc y avoir 0.1 mmol d'EDTA qui vont réagir avec Ca²⁺ et 0.3 mmol avec Mg²⁺. Au final il va être nécessaire d'utiliser 0.4 mmol d'EDTA qui est la quantité de matière de Ca²⁺ plus celle de Mg²⁺. Donc s'il y a en tout 1 mol de "Ca²⁺+Mg²⁺" seulement 1 mol d'EDTA va réagir et non 2.

EDIT : grillé par Jeanne !

[A voir en vidéo sur Futura]

[nlbmoi]

Bonjour

Tu doses en même temps les 2 espèces Mg2+ et Ca2+ : donc la quantité d'EDTA versés à l'équivalence correspond bien à la quantité totale en ions.
Dans les conditions décrites, tu ne peux pas savoir à quel moment tu as fini de doser l'un ou l'autre des ions : tu ne connais que le moment où tu as fini de doser les 2 ions.

[invite949a348a]

Merci à tous les trois, et à Kemiste en particulier pour l'exemple concret J'ai compris!

Bonne journée!

[invite949a348a]

Donc finalement,

1mol de Ca2+ + 1mol de Mg2+ = 2 mol de (Ca2+ + Mg2+) ?

Ca me perturbe ! Dans l'exemple de Kemiste, quelle est la quantité de matière de (Ca2+ + Mg2+) ? 0,4 mmol?

[invite949a348a]

Personne .... ?

Désolé, j'avais cru comprendre à la première lecture, mais...

[Kemiste]

Ca me perturbe ! Dans l'exemple de Kemiste, quelle est la quantité de matière de (Ca2+ + Mg2+) ? 0,4 mmol?

C'est bien ça.

[invite949a348a]

Ok, et de manière bien plus générale, par exemple pour un sel (c'est ça qu'on dit?) NaCl, quand on dit qu'on a 1 mol de NaCl, on a en fait 0,5 mol de Na+ et 0,5 mol de Cl- ? Je pensais jusque là qu'on avait 1 mol de chaque ion dans ce cas. Et j'en profite :dans le cas de NaCl, on a bien n(Na+) = n(Cl-) ?

[Kemiste]

Ok, et de manière bien plus générale, par exemple pour un sel (c'est ça qu'on dit?) NaCl, quand on dit qu'on a 1 mol de NaCl, on a en fait 0,5 mol de Na+ et 0,5 mol de Cl- ?

Ici on n'est plus dans le même cas. La dissociation de NaCl est liée à l'équation NaCl -> Na⁺ + Cl^-. Donc n(NaCl)_initial = n(Na⁺) = n(Cl^-). Donc s'il y a initialement 1 mol de NaCl il y aura en solution 1 mol de Na⁺ et 1 mol de Cl^-.

[invite949a348a]

En fait tout dépend du sens alors...parce que si on fait l'inverse de la dissociation avec la même logique que tout à l'heure , en partant d'1 mol de Na et d'1 mol de Cl, on aurait 2 mol de NaCl Oo!!

[Kemiste]

En fait tout dépend du sens alors...parce que si on fait l'inverse de la dissociation avec la même logique que tout à l'heure , en partant d'1 mol de Na et d'1 mol de Cl, on aurait 2 mol de NaCl Oo!!

C'est indépendant du sens de la réaction. Si la réaction Na⁺ + Cl^- -> NaCl se produisait, 1 mol de NaCl serait obtenue à partir de 1 mol de Na⁺ et 1 mol de Cl^-.

Dans ton cas tu as deux réactions. Imaginons qu'il y ait a mol de Mg²⁺ et b mol de Ca²⁺. Il y a donc en tout a+b mol de cation. La première réaction va consommer a mol d'EDTA et la seconde b mol. Il va donc être nécessaire d'utiliser en tout a+b mol d'EDTA, soit la quantité de matière totale de cation ou encore la quantité de matière de Mg²⁺ plus celle de Ca²⁺.

Dit autrement, comme l'a indiqué jeanne08 (message #2) on peut considérer que la réaction de dosage est M²⁺ + HY^3- -> MY^2- + H⁺, avec M²⁺ = cation (Mg²⁺ ou Ca²⁺). A l'équivalence on a donc n(HY^3-) = n(M²⁺). C'est à dire que la quantité de matière de HY^3- utilisée est égale à la quantité de matière totale en cation, à savoir la somme de la quantité de matière de Mg²⁺ et Ca²⁺.

[invite949a348a]

Merci d'avoir pris le temps d'expliquer

Bonne soirée