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Physique-Chimie 1re

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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE


2
L’élément fer dans l’anti-mousse




Compétences

RÉA : Mettre en œuvre un protocole

RAI/MOD : Calculer une quantité de matière


Doc. 1
Suivi de la réaction

Afin de retrouver le pourcentage en ion fer (II) dans la solution anti-mousse, on effectue un titrage colorimétrique. La solution commerciale étant trop concentrée, on fait une dilution au 10e.

Lors de ce titrage colorimétrique, on repère l’équivalence par un changement de couleur rapide.

L’équivalence représente le point du dosage pour lequel les réactifs ont été introduits dans les proportions stoechiométriques. C’est par ailleurs le moment où il y a changement du réactif limitant. Avant l’équivalence, le réactif titré est en excès, après l’équivalence le réactif titrant est en excès.

Données

  • Ion permanganate : MnO4(aq)\mathrm{MnO}_{4}^{-}(\mathrm{aq}) solution violette ;
  • Ion manganèse : Mn2+(aq)\mathrm{Mn}^{2+}(\mathrm{aq}) solution incolore ;
  • Ion fer (II) : Fe2+(aq)\mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq}) solution vert pâle ;
  • Ion fer (III) : Fe3+(aq)\mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq}) solution jaune pâle ;
  • Couples redox : Fe3+(aq)/Fe2+(aq)\mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq}) / \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq}) et MnO4(aq)/Mn2+(aq)\mathrm{MnO}_{4}^{-}(\mathrm{aq}) / \mathrm{Mn}^{2+}(\mathrm{aq}).

Doc. 2
Gazon envahi par la mousse

Gazon envahi par la mousse

Par intuition

Peut-on avoir des informations sur un système chimique sans instrument de mesure ?

Synthèse de l'activité

Quelle doit être la caractéristique d’un titrage pour pouvoir faire un suivi colorimétrique ?

Les solutions anti-mousse pour gazon sont composées notamment d’ions fer (II) très actifs contre la mousse.

➜ Comment suivre l’évolution de la réaction chimique ?

Questions

Voir les réponses
1. Doc. 4 Écrire les demi-équations redox mises en jeu. En déduire l’équation de titrage.


2. Construire le tableau d’avancement après l’équivalence.
Couleurs
Formes
Dessinez ici


3. Doc. 3 Réaliser le schéma du titrage et expliquer comment l’équivalence est repérée.
Couleurs
Formes
Dessinez ici


4. Calculer la moyenne et l’écart-type des différents volume VEV_{\text{E}} de titrant versé à l’équivalence pour le groupe de classe et en déduire la concentration en ions fer (II) de la solution diluée.


Doc. 3
Matériel nécessaire

Espèces chimiques nécessaires :
  • 50 mL de solution anti-mousse diluée ;
  • Quelques gouttes d’acide sulfurique concentré ;
  • Permanganate de potassium de concentration
    c=2,00×102 c=2\text{,}00 \times 10^{-2} mol·L-1.

Verrerie nécessaire :
  • Pipette jaugée de 10 mL et poire à pipetter ;
  • Béchers de 250 mL ;
  • Burette de 25 mL ;
  • Agitateur magnétique avec barreau aimanté.


Doc. 4
Protocole

1. Prélever 10 mL de la solution anti-mousse diluée au 10e à l’aide d’une pipette jaugée. L’introduire dans un bécher.

2. Ajouter 3 gouttes d’acide sulfurique concentré.

3. Remplir la burette avec la solution de permanganate de potassium de concentration 2,00 ×\times 10-2 mol·L-1.

4. Verser millilitre par millilitre la solution de permanganate de potassium puis 0,1 millilitre par 0,1 millilitre dès lors que la coloration rose persiste.
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