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Données : E°(S4O62- / S2O32-)=0,08 V ; E°(I2/I-)=0,53 V. M(Na) = 23,0 ; M(S) = 32,1 ; M(O) = 16,0 ; M(H) = 1,0 ; M(I) = 126,7 g/mol. Une solution de Lugol est un antiseptique composé de diiode I2 que l'on dissout dans une solution d''iodure de potassium (K+ + I-). On se propose de téterminer la concentration molaire et le titre massique en diiode dans la solution commerciale étudiée. On effectue un dosage de cette solution par une solution aqueuse de thiosulfate de sodium (2Na+ + S2O32-) On désire préparer un volume V= 50,0 mL de la solution aqueuse de thiosulfate de sodium à la concentration C= 0,100 mol/L à partir du thiosulfate de sodium solide pentahydraté de formule Na2 S2O3, 5H2O. Masse de solide à peser et le matériel à utiliser : masse molaire Na2 S2O3, 5H2O : M= 2*23+2*32,1+3*16+5*18 =248,2 g/mol Quantité de matière (mol) = volume (L) * concentration (mol/L) = VC= 0,05*0,1 = 5 10-3 mol masse (g) = quantité de matière (mol) * masse molaire (g/mol) = 5 10-3 * 248,2 =1,24 g. capsule, entonnoir, spatule, balance ; pissette d'eau distillée, fiole jaugée de 50 mL. II- Dosage : On place la solution aqueuse de thiosulfate de sodium préparée dans une burette graduée de 25 mL. On introduit dans un bécher un volume V0= 10,0 mL de la solution de Lugol. On ajoute 20 mL d'eau distillée puis quelques gouttes d'empois d'amidon. Verrerie à utiliser pour mesurer le volume de la solution de Lugol et les 20 mL d'eau distillée : Pour mesurer un volume précis V0= 10,0 mL ( 3 chiffres significatifs) on utilise pipette jaugée de 10,0 mL. Pour mesurer un volume peu précis, 20 mL d'eau distillée, on utilise une éprouvette graduée de 50 mL.
Demi-équations électroniques correspondant aux deux couples mis en jeu : Lors du dosage S2O32- est oxydé ; I2 est réduit. 2S2O32- =S4O62- + 2e- (1) oxydation du réducteur le plus fort. I2 +2e- = 2I- (2) réduction de l'oxydant le plus fort En ajoutant (1) et (2) on écrit l'équation du dosage : I2 + 2S2O32-= 2I- + S4O62- . L'équivalence est observée pour un volume versé VE= 8,0 mL de la solution de thiosulfate de sodium. Avant l'équivalence, dans le becher, le diiode est en excès ; après l'équivalence l'ion thiosulfate est en excès. rôle de l'empois d'amidon : indicateur de fin de réaction en présence de diiode , l'empois d'amidon forme un complexe de couleur violet foncé ( couleur de la solution avant l'équivalence) ; après l'équivalence, toutes les espèces sont incolores. Un changement de teinte est observé à l'équivalence. Exploitation : Relation entre la quantité de matière n(I2) de diiode apporté par la prise d'essai et la quantité de matière n(S2O32-) d'ions thiosulfate versés à l'équivalence : I2 + 2S2O32-= 2I- + S4O62- D'après les coefficients stoechiométriques de l'équation ci-dessus : n(S2O32-) = 2 n(I2) Or n(S2O32-) = CVE et n(I2) = C0V0 ; CVE = 2 C0V0 La concentration C0 en diiode de la solution commerciale de Lugol peut donc s'écrire : C0 = CVE / (2V0). Calcul de C0 : 0,1 * 8 / (2*10 ) = 4,00 10-2 mol/L. Masse de diiode par litre de solution : C0*M(I2 ) = 0,04*2*126,7 = 10,1 g/L.
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