I- Le dosage :

Le dosage d'une espèce en solution a pour but de déterminer sa concentration dans cette solution. Pour y parvenir, on fait réagir totalement cette espèce selon une réaction dite réaction de dosage d'équation-bilan connue, avec une autre espèce, dite réactif titrant, introduite en quantité connue. Lorsque les deux réactifs ont été mélangés en proportions stoéchiométriques, on dit que l'on a atteint l'équivalence de dosage. Dans ce T.P., l'équivalence est repérée par un changement de couleur.

II- Principe :

La réaction de dosage fait intervenir les couples oxydants réducteurs suivants :
E°( SO ₄^2- / SO₂ ) = 0,15V et E°( MnO ₄^- / Mn ²⁺ ) = 1,51V
De ces ions seul l'ion MnO ₄^- est coloré (violet) en solution aqueuse.
    a) Quel est l'oxydant le plus fort, quel est le réducteur le plus fort ?
    b) Écrire pour chaque couple la demi-équation rédox correspondante sachant que le milieu est acide.
    c) Écrire l'équation bilan de la réaction susceptible de se produire entre les ions MnO ₄^- et SO₂.
    d) Dans un tube à essais contenant environ 1 mL de SO₂, verser progressivement quelques gouttes de solution d'ions MnO ₄^- tout en agitant. Comment évolue la couleur du milieu réactionnel au cours de la réaction ? Comment pourra-t-on facilement déceler la fin du dosage ?

III- Mode opératoire :

    a) Faire un schéma du montage utilisé et indiquer le nom du matériel utilisé.
    b) Prélever, à l'aide d'une pipette jaugée munie d'une propipette, V₁ = 20 mL de solution de SO₂ de concentration C₁, et la mettre dans un bécher. Ajouter un aimant pour l'agitation magnétique. Remplir la burette graduée de permanganate de concentration C₂ au-dessus du zéro et faire couler lentement de manière à ajuster le zéro.
Commencer l'ajout de permanganate dans la solution de SO₂. La décoloration est tout d'abord immédiate puis devient plus lente. Ralentir le rythme des ajouts, afin de pouvoir arrêter l'addition dès que la coloration violette persiste. Relever la valeur du volume V de réactif titrant alors versé. Refaire un dosage mais afin d'en améliorer la précision, l'ajout de la solution titrante est fait goutte à goutte à partir de V -1mL.
Noter Veq la dernière valeur trouvée.

IV- Résultats :

    a) D'après l'équation-bilan écrite précédemment, trouver la relation entre les quantités de matière de SO₂ et de MnO ₄^-.
    b) Exprimer ces quantités en fonction de V₁ , C₁ , Veq , C₂.
    c) À l'aide des relations trouvées aux deux questions précédentes, exprimer la concentration C₁ en ions SO₂ en fonction de V₁ , C₂ , Veq puis calculer cette valeur. (C₂ = 6.10-3 mol.L^-1)

V- Discussion :

Indiquer les éventuelles sources d'erreurs lors de ce dosage.