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La liqueur de Dakin

Posté par
Mardu83
06-12-08 à 13:46

Bonjour, je viens vous demander de l'aide sur un exercice que je n'arrive pas de tout a comprendre et de ce fait à résoudre. J'espère que vous pourrez m'aider. Voici l'énoncé:

On se propose d'analyser la préparation d'un antiseptique de la peau et des muqueuse, contenant de l'eau de Javel diluée et commercialisé en pharmacie sous le nom de "liqueur de Dakin". On prendra pour le produit ionique de l'eau à 25°C: Ke= 1,0x10-14..

I. L'eau de Javel.

L'eau de Javel est une solution aqueuse contenant les ions ClO-, Na+, et Cl- en milieu basique. L'ion hypochlorite ClO- confère à la solution un caractère oxydant mais cet ion possède aussi les caractère d'une base. La constante d'acidité du couple acido-basique associé a Ka1=3,2x10-8.
On trouve dans le commerce de l'eau de Javel J1 titrant 12 degrés chlorométriques. Le degré chlorométrique est égal au volume de dichlore gazeux, exprimé en litres, que peut libérer, dans les conditions où le volume molaire est Vo=22.4 L.mol-1, un litre d'eau de Javel réagissant selon la réaction d'équation:
ClO-(aq) + 2 H3O-(aq)+ Cl-(aq) = 3 H2O (l) + Cl2(aq)
1) Quelle est la concentration C1 de l'ion hypochlorite ClO- dans la solution J1?
2) Quel volume de cette solution doit-on prélever pour obtenir par dilution dans l'eau un litre d'eau de Javel J2 dans laquelle la concentration apportée de l'ion hypochlorite est: C2=6,7x10-2?
Cette eau de Javel titre alors 1,5 degré chlorométrique.
3) Quelle est la formule de l'acide donc la base conjuguée est l'ion hypochlorite? Donner l'expression de la constante d'acidité Ka1 du couple correspondant.
4) Le pH de la solution J2 est égal à 10.9. Exprimer, puis calculer la valeur du rapport des concentrations en base ClO- et en acide conjugué.

II Propriétés de la liqueur de Dakin
L'eau de Javel possède des propriétés antiseptiques et désinfectantes. C'est un produit efficace contre les contaminations bactériennes et virales. L'activité bactéricide et virucide de l'ion hypochlorite est cependant cent fois moins importante que celle de son acide conjugué. La liqueur de Dakin préparée en pharmacie est un mélange contenant de l'eau de Javel à 1,5 degré chlorométrique et d'autres espèces chimiques dont 0,238 mol.L-1 d'ions hydrogénocarbonate HCO3-. Ce mélange contient, pour le colorer et la stabiliser vis-à-vis de la lumière, 10mg.L-1 de permanganate de potassium.
1) L'ion hydrogénocarbonate est un acide et la constante d'acidité du couple HCO3-/CO32- est Ka2
telle que pKa2=10,3. Montrer qu'une réaction acido-basique peut avoir lieu entre l'ion hydrogénocarbonate et les ions HO- qui confèrent à la liqueur de Dakin son caractère basique. Ecrire l'équation de cette réaction.
2) Calculer la constante d'équilibre associée à l'équation de cette réaction.
3) Le pH de la liqueur de Dakin est égal à 9,4. Calculer la valeur du rapport des concentration en base ClO- et en acide conjugué.
4) Indiquer une raison justifiant l'utilisation de la liqueur de Dakin plutôt qu'une eau de Javel J2 pour aseptiser et désinfecter les plaies et les muqueuses.


Merci de l'aide que vous pourrez m'apporter. Bonne journée.

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 19:45

un début de réponse
la solution à 12° chlorométriques libérerait 12L de Cl2 selon la réaction donnée.
calcul de la qté de matière de Cl2correspondante (Vm=22,4L/mol)
n=12/22,4=0,54mol
l'équation de réaction montre qu'il faut 1 mol de ClO-pour obtenir 1 mol de Cl2.
1L de solution d'eau de javel à 12° chlorométriques contient donc 0,54mol de d'ions hypochlorites.

Question 2:c'est un problème de dilution  utilise C1V1=C2V2
Tu pourras aussi  vérifier la réponse à la question 1.On dit que la solution obtenue a un titre de 1,5° chlorométrique ce qui correspond à une concentration de 0,067mol/L

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 19:53

question3:erreur de frappe
"
"Quelle est la formule de l'acide donc la base conjuguée ..."
il faut lire
"Quelle est la formule de l'acide dont la base conjuguée .."
c'est une question de cours

question4
calcule[H3O+] à partir du pH
Utilise l'expression du Ka pour exprimer le rapport [A-]/[AH],puis calcule la valeur de ce rapport en utilisant les valeurs de Ka et H3O+]

Posté par
Mardu83
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 20:05

Pour la question 2) on cherche le volume V1, mais quelle est la concentration c1?

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:01

C1 =0,54mol/L

Posté par
Mardu83
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:14

On trouve donc 0.12L donc 120mL.
Ensuite pour la 3) la formule de l'acide dont la base conjugués est l'ion est H3O+ = H2O + H+ ?

et Ka= [Cl2] / [ClO-].[H3O+].[Cl-]
est-ce exact?

Posté par
Mardu83
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:31

Je rectifie pour la 3) le couple acide base est HClO/ClO- donc l'équation de la réaction est HClO + H2O = ClO- + H3O+

D'ou Ka= [ClO-].[H3O+]/ [HClO]

puis pour la 4) j'ai [H3O+] = 10^-10.9= 1.25 x 10^-11
et Ka= (1.25x10^-11.[ClO-] / [HClO]

que faire par la suite?

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:34

attention aux arrondis excessifs.
V1=125mL (si on prend la valeur non arrondie de 12/22,4 au lieu de 0,54))

l'acide conjugué de la base ClO- est HClO
ecris l'expression du Ka

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:35

je n'avais pas vu la réponse rectifiée

Posté par
Mardu83
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:36

D'accord. Que doit-on faire une fois avoir eu la concentration de H3O+ ?

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:39

à partir de l'expression littérale du Ka tu tires une expression littérale de[ClO-]/[HClO],puis tu calcules ce rapport

Posté par
Mardu83
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:43

[ClO-] = [H3O+] = 1.25 x 10^-11

Mais comment peut-on savoir [HClO]?

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:50

c'est la valeur du rapport [ClO-]/[HClO] que l'on demande ,et non la valeur de [HClO]

Posté par
Mardu83
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:51

La valeur du rapport est Ka/[H3O+]?

Je vous laisse, je vous posterez mes réponses pour la partie II demain. Bonne soirée.

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:55


au cas où tu n'aurais pas trouvé ,entre temps de réponse.
en math,si tu as
k=\frac{h.b}{a} que vaut \frac{b}{a} ?

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 06-12-08 à 21:57

c'est bon,reste à remplacer Ka et [H3O+]par leur valeur

Posté par
Mardu83
re : La liqueur de Dakin 07-12-08 à 11:16

Je trouve alors [ClO-]/[HClO]=2560.

ensuite voila ce que je trouve pour le II:
1) HCO3-+ OH- = CO3-+ H2O
2)Ka2=10-pKa=5,01 x 10-11
3) [ClO-]/[HClO]= Ka2/[H3O+]=Ka2/10-9.4=0.13
4)On utilise la liqueur de Dakin plutôt qu'une eau de Javel J2 pour aseptiser et désinfecter les plaies et les muqueuses car l'eau de Javel est très concentré ce qui peu ronger la peau.

Merci de me dire si cela est exact et merci encore pour toute l'aide que vous avez pu m'apporter!

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 07-12-08 à 11:35

2)Qr=\frac{[CO_3^{2-}]}{[HCO_3^-].[OH^-]}==\frac{[CO_3^{2-}].[H_3O^+]}{[HCO_3^-].[OH^-].[H_3O^+]}=\frac{K_{a2}}{K_e}=

Posté par
Mardu83
re : La liqueur de Dakin 07-12-08 à 11:46

Donc Qr=5010.
La question 3) est-elle correcte?

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 07-12-08 à 12:05

envoi précédent prématuré
\frac{K_{a2}}{Ke}=\frac{10^{-pK_{a2}}}{10^{-pKe}}=\frac{10^{-10,3}}{10^{-14}}=103.7=5012 >>1

le Ka du couple (HClO)/(ClO-)vaut 3.2.10-8.
Le rapport [ClO-]/[HClO]=Ka1/[H3O++ =3,2.10-8/10-9.4=80
Dans ce cas ,les ions ClO-  sont moins prépondérants que dans la solution d'eau de Javel dont le pH=10,9
Sauf erreur
Il y a un peu plus de HClO qui a une forte action bactéricide.
Remarque concernant ta réponse :si l'eau de Javel est suffisamment diluée ,elle n'agresse pas la peau.D'autre part,l'eau de Dakin contient aussi de l'eau de Javel à 1,5° chloro

Posté par
Mardu83
re : La liqueur de Dakin 07-12-08 à 12:16

donc pour la question 4), car la liqueur de Dakin contient plus de HClO et à donc une plus forte action bactérienne. Cela suffit-il?

Posté par
coriolan
re : La liqueur de Dakin 07-12-08 à 12:26

La liqueur de Dakin contient plus de HClO que la solution d'eau de Javel à 1,5°chloro.

C'est ma réponse .Est-ce celle attendue?

Posté par
Mardu83
re : La liqueur de Dakin 07-12-08 à 12:28

C'est la réponse attendue car c'est celle que l'on retrouve en pharmacie.

Merci beaucoup pour votre aide. Bonne journée à vous.

Posté par
Ceriseuh
liqueur de Dakin 06-11-10 à 16:27

HCO3- + HClO + 2H2O = CO32- + ClO- + 2H3O+ c'est bien sa ?

aprés je fais la constante d'équilibre c'est sa ?



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