Aurélie 11/12/11
 

 

   Eau oxygénée : bac ST2S Nlle Calédonie 2011.

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Eau oxygénée à 10 volumes.
Pour désinfecter une plaie au genou d'une personne agée, j'ai utilisé une solution d'eau oxygéne à 10 volumes comme antiseptique. J'ai observé des marques d'rritation et de brulures.
Le titre, noté T, d'une eau oxygénée est un nombre égal au volume de dioxygène exprimé en litres que libère un litre de solution d'eau oxygénée dans les conditions normales de température et de pression.


L'eau oxygénée est une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène H2O2. Le peroxyde d'hydrogène a la particularité d'^tre soit oxydant soit réducteur. L'eau oxygénée appartient donc  à deux couples oxydant / réducteur.
Pour vérifiier le titre d'une eau oxygénée on réalise un dosage. Cette eau oxygénée est dosée par une solution de permanganate de potassium de concentration c1 = 1,0 mol/L. On prélève un volume V2 = 10 mL d'eau oxygénée.
Compléter le schéma suivant.

.


Les deux couples oxydant / réducteur utilisés dans ce dosage sont : O2 / H2O2 et MnO4- /Mn2+. On donne les demi-équations d'oxydoréduction :
MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O (1)
O2 + 2H+ + 2e- =H2O2 (2)
A partir de ces deux demi-équations, recopier et compléter l'équation de la réaction du dosage donnée ci-dessous:
MnO4- + ....H2O2 +.......H+ --> ..... +......+ ........
2 fois (1) : 2MnO4- + 16H+ + 10e- = 2Mn2+ + 8H2O
5 fois (2) écrire en sens inverse : 5 H2O2 =5O2 + 10H+ + 10e- .
Ajouter : 2MnO4- + 16H+ + 10e- + 5 H2O2 = 2Mn2+ + 8H2O +5O2 + 10H+ + 10e- .
Simplifier : 2MnO4- + 6H+ + 5 H2O2 = 2Mn2+ + 8H2O +5O2 .
Définir l'équivalence d'un dosage.
A l'équivalence les quantités de matière des réactifs sont en proportions stoechiométriques. Avant l'équivalence, l'un des réactifs est en excès ; après l'équivalence, l'autre réactif est en excès.
A l'équivalence nH2O2 = 2,5 n MnO4-. On note VE le volume de permanganate de potassium versé à l'équivalence et c2 la concentration de la solution d'eau oxygénée.
Etablir la relation entre c1, c2, V2 et VE à l'équivalence.
nH2O2 =c2 V2 ; n MnO4-= c1 VE et nH2O2 = 2,5 n MnO4- d'où : c2 V2 =2,5 c1 VE .
Montrer que c2 = 2,7 mol/L si VE = 10,8 mL.
c2 =2,5 c1 VE / V2 =2,5 *1,0 *10,8 / 10 =2,7 mol/L.




La relation entre le titre T et la concentration molaire c d'une eau oxygénée est T = 11,2 c.
En déduire le titre T de la solution d'eau oxygénée.
T = 11,2 *2,7 =30,24 ~30 volumes.
Le stagiaire a t-il utilisé une solution de mauvais titre qui pourrait expliquer la brûlure de la personne agée ?
Oui, le titre déterminé expérimentalement est trois fois supérieur à 10 volumes.








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