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dosage par conductiemétrie

Posté par
Scrat 06-04-10 à 19:40

Bonjour a tous!
je suis en train de faire un tp de spécialité, et je bloque sur un point.

Il s'agit d'un tp de dosage des ions sulfates contenus dans une eau minérale. On a utilisé une solution titrante de chlorure de baryum, et on a placé une sonde dans la solution titrée. Puis, on a versé le chlorure de baryum millilitre par millilitre, en fessant un relevé conductimétrique à chaque millilitres.

les données sont : -solution titrante : C=5,0.10^{-2}mol/L
                            -solution titrée : V=50ml d'eau minérale+150ml d'eau distillée
et on trouve sur le graph V_{eq}=14.4ml


j'ai pu répondre aux premières questions:

-équation : Ba^{2+}+SO_4^{2-}=BaSO_4

-Ici, le mélange est à l'équivalence donc n Ba^{2+}=n SO_4^{2-}=14.4.10^{-3} \times 5.10^{-2}=7.2.10^{-4}mol

-on en déduit que C SO_4^{2-}= \frac {7.2.10^{-4}}{50.10^{-3}}=14.4.10^{-3}mol/L

-M_{SO_4^{2-}}=96g/mol donc Cm=96 \times 14.4.10^{-3}=1.4g/L

-avant l'équivalence: -espèces ioniques qui disparaissent :Ba^{2+} et SO_4^{2-}
                               -espèces ioniques qui apparaissent  :Cl^{-}

c'est là que je bloque : après cette dernière question, on me demande d'en déduire comment devrait évoluer la conductivité théorique du mélange entre V=0 et l'équivalence.
J'ai pensé que je pouvait la déduire en calculant la conductivité à v=0 et à l'équivalence
on sait que \sigma = \sum \lambda_i^{0}(X_i) \times [X_i]
a t=o il n'y a que des ions sulfates dans la solution, donc \sigma =\lambda_i^{0}(SO_4^{2-}) \times [SO_4^{2-}]=16 \times 14.4.10^{-3}=2,3.10^{-2}mS.m^{2}.l^{-1}=0.23mS.cm^{-1}

Seulement, ce résultat ne correspond pas du tout à la conductance de la courbe de l'expérience : à t=0,  \sigma \approx 0,83mS.cm^{-1}

Où est-ce que je me suis trompé?

Merci d'avance.

Posté par
Scratre : dosage par conductiemétrie 07-04-10 à 19:57



Personne ne peut m'aider?

Posté par
lulu3324re : dosage par conductiemétrie 07-04-10 à 20:28

Tes calculs sont bons : Cm=1.4 g/L

Pour les espèces présents avant et après l'équivalence ce n'est pas bon. Reprends ton équation bilan et essaie de voir quels ions sont présents avant et après...

Non tu ne t'ai pas trompé pour ! Dans ton eau minérale il n'y a pas que les ions SO42- !!! Il y en a d'autres qui vont aussi conduire le courant !!! Ma&is ce n'est pas la peine de passer par l'expression de la conductivité pour répondre... Il suffit de voir quelle concentration en ion diminue, laquelle augmente,...

Posté par
Scratre : dosage par conductiemétrie 08-04-10 à 11:45

bonjour lulu3324, et merci de me répondre!

si j'ai bien compris,
\sigma _i=0.23+\sum \lambda _i^{o}(X)\times [X], X représentant les autres espèces conductrices contenues dans l'eau minérale au début comme à la fin de l'expérience, et dont la concentration ne varie pas puisqu"elles ne réagissent pas.

dans ce cas,
\sigma _{eq}= \lambda _i^{0}(Cl{-})\times [Cl^{-}]+\sum \lambda _i^{o}(X)\times [X], car la quantité de matière deBa^{2+} et de SO_4^{2-} est nulle

seulement \lambda _i^{0}(Cl{-})\times [Cl^{-}]=7.63.10^{-1}mS.m^{2}.L^{-1}=7,63mS.cm^{-1}
Or, cette fois, c'est beaucoup plus que ma conductivité à l'équivalence....
où est mon erreur cette fois? dans les unités?

Au fait, pour les espèces présentes avant et après l'équivalence, est ce que tu pense à BaSO_4 pour les espèces qui apparaissent? Parce que je pensait que ce n'était pas une espèce ionique.

Posté par
lulu3324re : dosage par conductiemétrie 08-04-10 à 13:32

oulah attends déjà les conductivités ioniques molaires des ions SO42- et Cl- valent : i(SO42-)=80 S.cm².mol-1 et i(Cl-)=76.3 S.cm².mol-1 !!!

D'autre part la concentration en ion Cl- est de 5.0*10-2 mol !

Mais pourquoi t'obstines-tu avec tout ca ?!!!! : il suffit juste de comparer les conductivités molaires entre elles sachant que la concentration de tel ion diminue et que celle de tel ion augmente. Il n'y a pas besoin de faire des calculs pour répondre à la question...

Posté par
Scratre : dosage par conductiemétrie 08-04-10 à 14:02

Haaaaaa!

ça y est, cette fois je crois que j'ai compris! Il suffit juste de dire que [SO_4^{2-}]_i<[Cl^{-}]_{eq}, (car à t=o, il n'y a pas d'ion chlorure ni d'ion baryum, et à l'équivalence, il ne reste plus d'ion baryum ni d'ion sulfates) donc la conductivité augmente.

C'est ça?

Posté par
lulu3324re : dosage par conductiemétrie 08-04-10 à 14:05

Pour V>Véq je suis d'accord avec toi car la concentration en Cl- augmente (donc aussi) mais attention pour V<Véq, chaque ion SO42- est remplacé par un ion Cl- et regarde leur i respectifs...!!

Posté par
Scratre : dosage par conductiemétrie 08-04-10 à 14:15

Ah oui, exact, je n'avais pas pensé à ça.

Mais quand tu dis que pour v<Véq 1 ion SO_4^{2-} qui diparait est remplacé par 1 ion Cl^{-} , n'est pas plutôt 2 ion Cl^{-}?

Posté par
lulu3324re : dosage par conductiemétrie 08-04-10 à 15:59

exact la formule du chlorure de baryum étant : BaCl2 !!! Donc on amène 1 ion Ba2+ et 2 ions Cl-. Or 1 ion Ba2+ réagit avec 1 ion SO42-. Donc l'augmentation de la moitié de [Cl-] est compensée par la diminution de [SO42-]. Tu me suis? L'autre moitité augmentera faisant augmenter (mais elle augmentera moins vite que pour V>Véq)

tu arrives a voir tout ca?

Posté par
Scratre : dosage par conductiemétrie 08-04-10 à 17:04

pas vraiment...

Quand tu dis que "l'augmentation de la moitié de [Cl-] est compensée par la diminution de [SO42-]", j'ai du mal à te suivre.

Posté par
lulu3324re : dosage par conductiemétrie 08-04-10 à 17:17

Les i sont sensiblement les memes pour SO42- et Cl-. Or on ajoute 2 Cl- et on enlève 1 SO42- à chaque ajout de solution titrante. OK? Au niveau de la courbe, la consommation d'1 SO42- est compensée par l'un des Cl- mais comme on a un autre Cl-, la courbe augmente (mais moins fortement que pour V>Véq où là on a 2 Cl- qui conduisent le courant)

c'est mieux? (difficile a expliquer tout ca...)

Posté par
Scratre : dosage par conductiemétrie 08-04-10 à 17:28

C'est bon, j'ai compris ce que tu voulais m'expliquer, mais il y a un truc qui me chiffonne

que \lambda_i(SO_4^{2-})\approx \lambda_i(Cl^{-}), je veux bien le concevoir, mais [SO_4^{2-}] est assez différent de [cl^{-}],non?

Posté par
lulu3324re : dosage par conductiemétrie 08-04-10 à 18:13

peu importe ! On regarde juste qui augmente et qui diminue on ne s'occupe pas des valeurs ici...

c'est bon?

Posté par
Scratre : dosage par conductiemétrie 10-04-10 à 13:44

Oui, c'est bon, ça ira.

Merci de t'être donné la peine de m'aider

Posté par
lulu3324re : dosage par conductiemétrie 10-04-10 à 14:33

avec plaisir !

Bon courage pour le bac !!

Posté par
Scratre : dosage par conductiemétrie 11-04-10 à 11:27

Merci!


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