dosage d'oxydo reduction complement du cours

7/21/2019 Dosage d'Oxydo Reduction Complement Du Cours

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Dispositif expérimental pour le dosage des ions Fe2+ par lesions Ce4+.



Soit:V1 est le volume de la solution Fe 2+ de concentration c1V2 est le volume de la solution Ce 4+ de concentration c2

A l’équivalence : nombre d’électrons transférés n!

"Fe 2+#

neq"Ce4+#

c11!c22eq

$n %ose:

&'(e bilan )lobale de la réaction*

Ce"+ Fe2+ Fe+ Ce+

3uantités introduites 4

t,1

C2

2 C

#

# - -

3uant. 4 l’équilire '-5%ant l’équi%alence

C#

#- C

2

2C

2

2C

2

2

- 4 l’équi%alence ’ ’ C2

2eqC

2

2eq

- apr6s l’équi%alence C2

2-C

#

#’’ C

2

2eqC

2

2eq



"-)tude t7éorique de ),$(x!

x,1 soit 2,1

La solution ne contient que des ions Fe2+, le potentiel rdo! ne peut pas "tre dter#in

par la relation de $ernst. %n, &ait, la solution contient des traces de Fe

3+

donc la 'aleurde % peut "tre #esure et elle dpend de la &raceur de la solution * doser.1 ⟨x ⟨# soit 1 ⟨2 ⟨2éq

2211

220

2/32

3

0

2/3 lo+06,0

-

-lo+06,0

V cV c

V c E

Fe

Fe E E

Fe Fe Fe Fe−

+=+=+++

+

++

n di'ise par c11

x

x E

V c

V c

V c

V c

V c

V c

E E Fe Fe Fe Fe

−

+=

−

+=++++

1

lo+06,0lo+06,0 0

2/3

11

22

11

11

11

22

0

2/3

8emarque ' la de#i qui'alence, ! 0,5 et % %Fe3+/Fe2+



x!1" 2!2eq c’est l’équivalence

A l’équivalence les ions Ce4+ et Fe2+ sont mélan)és en quantitéé)ale*

neq#Ce4+$ ! neq#Fe2+$ %Ce4+&eq ! %Fe2+&eq

et , tout instant on a -Fe&+. -Ce&+. alors :



x⟩# soit 2⟩eq

Fe 2+ ne!iste qu* ltat de trace

our ! 2 on a % %e4+/e3+

8emarque ' u 'oisinae de 0,5 et de 2, % 'arie peu, les solutions correspondantes

constituent des solutions ta#pons rdo!.



'()racé de la cour*e !f#x$

"a# Courbe t/éorique

"b# courbee0%érimentale



9-Comparaison a%ec l’expérience '

Les deu! rapes ont la #"#e allure #ais ne sont pas con&ondus. Le #ilieu est

&orte#ent acidi&i * lacide sul&urique, donc, pro6a6le#ent il a &or#ation de

co#ple!es et en particulier a'ec les ions Fe3+ et e4+ -Fe(84)29et -e(84)

2+ . La

co#ple!ation de lesp:ce o!dante a6aisse le potentiel du couple considr.

-Indicateur coloré rédox

lindicateur color est lortopnantroline ; il &or#e des co#ple!e a'ec Fe3+ et

Fe2+.

"V#

-Fe"%/en#&.&+

"bleu %le#1!3

-Fe"%/en#&.2+

"rou)e#

eq t/éorique

eqe0%érimental



Dosage des ions Fe2+ par :n;"-

#-Dispositi$ expérimental (%oir dosage précédent!

2-présentation du dosage

<5(Fe 3+ +e9 Fe 2+ ) % Fe3+/Fe2+ 0,77 /%8=

<1(>n49 + 5e9 + ?=3

+ >n 2+ + 12=2 ) % >n49 / >n2+ 1,5/%8=

La raction lo6ale

5Fe2+ + >n49 + ?=3 5Fe3+ + >n 2+ + 12=2

8appel' diapositi%e sui%ante.

la raction est quantitati'e.

8oit ;

1 est le 'olu#e de la solution Fe2+ de concentration c1acidi&ie * lacide

sul&urique.

2 est le 'olu#e de la solution >n49 de concentration c2

lqui'alence ;

$o#6re dlectrons trans&rs n0(Fe2+) 5neq(>n49)

6106,0

)77,051,1(5

106,410 ×==

−

K



a%%el : l’in5uence du %6 sur la réaction o07doréduction:

pH Mn MnO E pH Mn MnO E E

Mn

MnO pH Mn MnO E E

Mn

O H MnO Mn MnO E E

0@6,0)/(

5

06,0?)/(A

-

-lo+

5

06,0

5

06,0?)/(

-

--lo+

5

06,0)/(

2

4

2

4

2

42

4

2

?

342

4

−°=×−°=°

+×−°=

+°=

+−+−

+

−

+−

+

+−

+−

8’ est a%%elé potentiel standard apparent en fonction de %6*

(e %ouvoir o07dant des ions %erman)anate diminue lorsque le %6cro9t* "V#

%6

rédominance de

;n$4'

rédominance de;n2+

1<



11

22

22

22

2

2 5

V c

V c

V c

V c

V

V x

eqeq

===$n %ose:

,(-ilan de réaction /

<Fe2+ :n;"- =0;+ <Fe+ :n2+

3uantités introduites 4 t,1 C#

# C

2

2 - -

3uant. 4 l’équilire '

-5%ant l’équi%alence C

#

#- <C

2

2<C

2

2C

2

2

- 4 l’équi%alence ’ ’ <C2

2eqC

2

2eq

- apr6s l’équi%alence C2

2 > C

2

2eq<C

2

2eqC

2

2eq

4(tude t0éorique de !f#x$

x!" soit 2!

oir dosage précédent



1 ⟨x ⟨# soit 1 ⟨2 ⟨2éq

<n(>n2+) n(Fe3+)B soit ->n2+-Fe3+

n di'ise par c11

8emarque ' la de#i qui'alence, x , 1< et ) , )* Fe+Fe2+

x,# 2,2eq c’est l’équi%alence

lqui'alence, les ions >n49 et Fe2+ sont #lans en proportions

stoecio#triques.

5neq(>n49 )neq(Fe2+)⇒ 5- >n4

9eq -Fe2+eq

et * tout instant on a -Fe3+5->n2+ alors ;



? 4 l’équi%alence le potentiel dépend du p0.



;n di%ise par 22eq

x ⟩ # soit 2 ⟩ eq

Fe2+ n’existe qu’4 l’état de trace



<-Tracé de la coure de dosage

"a#Courbe t/éorique

"b#Courbee0%érimentale



(Comparaison avec l’expérience 3our x⟨1 les valeurs mesurées de sont inférieures au0valeurs t/éoriques* (e milieu étant fortement acidi=é , l’acidesulfurique la com%le0ation des ions Fe&+ %ar S$4

2' e0%lique le

%/énom>ne observé*3our x⟩1 l’inter%rétation fait intervenir le %otentiel mi0te*

(’acide c/lor/7drique et l’acide nitrique ne %euvent %as ?treutilisés*

n %résence d’acide c/lor/7drique il se dé)a)e du c/lore ;n$4

' + Cl' ;n2+ +Cl2")#

"8 ;n$4' @ ;n2+ 1<1V@S6 8"Cl'@Cl2#1&3V@S6#

n %résence d’acide nitrique :2$&

' + 3Fe 2+ + B6+ 2$ + 3Fe&+ + 462$

l est im%ératif de mettre la solution de %erman)anate de%otassium dans la burette* les ions ;n$4

' %euvent ré)ir avec les

;n2+ selon la réaction suivante :2 ;n$4

'+&;n2+ + 362$ < ;n$2 + 46&$+

lle constitue une réaction %arasite %erturbant le dosa)e* lle est

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