Aurélie 09/03

dosage d'une eau de javel Asie 03

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L'eau de Javel est obtenue par action du dichlore Cl2(gaz) sur l'hydroxyde de sodium et contient les ions Cl- , ClO- (hypochlorite) et sodium Na+ ainsi que H2O (liquide). En milieu acide l'eau de Javel subit une transformation complète représentée par la réaction suivante : Cl- + ClO-+ 2H+ = Cl2(g) + H2O(l).

Cette réaction permet de définir le degré chlorométrique. Celui-ci est égal au volume de dichlore ( exprimé en litres) produit par 1 L d'eau de javel. Ce volume est mesuré à 0°C sous une pression de 1,013 bar.

Pour vérifier l'indication portée sur une bouteille d'eau de Javel ( 12 °chl) on réalise un titrage .

I- Principe de la manipulation :

- On ajoute un excès d'ion iodure I- à un volume connu de solution d'eau de javel. Les ions hypochlorite ClO- oxydent en milieu acide les ions iodures : ClO- +2 I- + 2 H+ = I2 + Cl- + H2O(l). (1)

Le diiode formé ( couple redox I2/I-) est dosé par les ions thiosulfate, déducteur du couple S4O62- / S2O32-). On en déduit la quantité d'ion hypochlorite puis le degré chlorométrique.

II- Questions :

  1. L'eau de Javel commerciale étant trop concentré, il faut effectuer une dilution au dixiéme pour obtenir 50 mL de solution diluée S. Décrire une méthode qui permet d'effectuer cette dilution. On précisera la verrerie (nom et volume).
  2. Dans un erlenmeyer on introduit dans cet ordre :
    - V = 10 mL de solution S ; V' = 20 mL de la solution d'iodure de potassium (K+ + I-). Quelle verrerie faut-il utiliser pour prélever ces volumes ?

III- Titrage : à l'aide d'une solution de thiosulfate de sodium de formule ( 2Na+ + S2O32-) de concentration molaire apportée c1 = 0,1 mol/L, on titre le diiode formé. On ajoute une pointe de spatule de thiodéne afin de mieux repèrer l'équivalence. Le volume équivalent est V1,éq= 10 mL

  1. Ecrire l'équation de la réaction de titrage qui sera notée (2) entre le diiode et les ions thiosulfate.
  2. Déduire des résultats du titrage la quantité de matière de diiode présent dans le mélange. Cette quantité correspond aussi à la quantité produite dans la réaction (1).
  3. Calculer la quantité de matière d'ion hypochlorite initialement présent dans le prélevement de volume V.
  4. Déterminer la concentration en ions hypochlorite de la solution S puis de la solution commerciale.
  5. Calculer la quantité de matière de dichlore produite par 1 L d'eau de javel.
  6. Le volume molaire vaut 22,4 L/mol. En déduire le degré chlorométrique de l'eau de Javel commerciale. Commenter le résultat.

 

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corrigé
dilution au dixième :

prélever 5 mL de solution mère à l'aide d'une pipette et pipeteur.

Placer dans une fiole jaugée de 50 mL

compléter jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée.

10 et 20 mL sont prélevés à l'aide de pipettes graduées.

I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-.

A l'équivalence , quantité de matière d'ion thiosulfate : C1 V1,éq = 0,1 * 0,01 = 10-3 mol

Qté de matière de diiode : ½ 10-3 = 5 10-4 mol.

ClO- +2 I- + 2 H+ = I2 + Cl- + H2O(l). (1)

donc Qté de matière ion hypochlorite : 5 10-4 mol. dans 10 mL de S

5*5 10-4 mol. dans 50 mL de S : [ClO-]=2,5 10-3 / 0,05 =0,05 mol/L

en tenant compte de la dilution : [ClO-]= 0,5 mol/L dans S0.

Cl- + ClO-+ 2H+ = Cl2(g) + H2O(l).

en conséquence 0,5 mol de dichlore.

volume de dichlore : 0,5*22,4 = 11,2 L soit 11,2 °chl

en accord avec l'indication 12°chl

écart : 0,8 / 12 =*100 = 6,7 %.


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