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Notion d'équivalence

Posté par
Deidara
18-02-21 à 19:09

Bonjour, j'ai un blocage sur un exercice, j'ai commencé les premières questions, mais à partir de la 3, je ne sais pas comment procéder ^^'. Le voici:

Le principe actif des médicaments à la vitamine C est l'acide ascorbique C6H8O6.
On cherche à effectuer un contrôle de qualité sur un comprimé de "Vitamine 500" censé contenir m(théorique)=500mg d'acide ascorbique.

Protocole:
•Broyer un comprimé; l'introduire dans une fiole jaugée de V0=1.00L, le dissoudre.
•Prélever V1=10.0mL de cette solution et les introduire dans un erlenmeyer.
•Ajouter V2= 10.0mL d'une solution de diiode I2 de concentration C2=5.00x10^-3 mol.L.
•Titrer le diiode restant à l'aide d'une solution d'ions thiosulfate S2O3(2-) de concentration c=5.00x10^-3 mol.L.


Les couples rédox mis en jeu sont:
I2 / I-
C6H6O6 / C6H8O6
S4O6(2-) / S2O3(2-)
Le diiode est la seule espèce colorée (jaune)

1) a. Écrire l'équation de la réaction entre l'acide ascorbique et le diiode (supposée totale).
b. Déterminer la quantité de matière de diiode apportée (notée n2)
2)a. Écrire l'équation de la réaction du titrage.
b. Identifier le réactif titré et le réactif titrant.
c. Préciser comment repérer l'équivalence.
3) Le volume de la solution d'ions thiosulfate versé à l'équivalence est Véq=8.9mL
a. En déduire la quantité de matière de diiode titrée (notée nt)
b. Montrer que la quantité de matière d'acide ascorbique ayant réagi avec le diiode est n2-nt.
c. En déduire la quantité de matière d'acide ascorbique dans un comprimé, puis la masse correspondante m(exp).

Voilà mes résultats jusqu'au 2)c.
1)a. C6H6O6 + 12H2O + 3I2 → 3C2H8O6 + 6 + 6I- + 6H+

b. n=CV
n2=C2 x V2
n2=(5.00x10^-3) x (1.0x10^-2)
n2=5.00x10^-5

2)a. 4S2O3(2-) + 2I- → 2S4O6(2-) + 4I-

b. Le réactif titrant est S2O3(2-).
     Le réactif titré est le diiode I2.

c. Le diiode est la seule espèce colorée et c'est l'espèce titrée. Donc l'équivalence sera atteinte lorsque la solution deviendra incolore.

Eh bien du coup je bug à partir de ce moment là, si vous pouviez m'éclaircir le chemin s'il vous plaît, je vous en serais grandement reconnaissante ^^'

Posté par
gbm Webmaster
re : Notion d'équivalence 18-02-21 à 19:23

Bonsoir,

1. a. Pourrais-tu détailler tes demi-équation électronique pour les deux couples ox/réd te permettant d'aboutir à cette équation-bilan ?

b. Ne jamais utiliser des notations non définies au préalable : "n", "C", "V", "n2" c'est quoi ?

Si j'utilise les données de l'énoncé, il vaut mieux écrire ni(I2) = C2 x V2

Enfin, un résultat numérique sans unité n'a aucun sens chimique

2. a. Attention, tu as deux fois l'ion I- qui intervient (côté réactifs et côté produits).

De manière générale, concernant les oxydoréductions il est fortement recommandé d'écrire les demi-équations en jeu (et dans le bon sens) pour ensuite en déduire l'équation-bilan : [lien]

b. OK

c. Rappeler la définition de l'équivalence, OK sinon

3. Je te conseille de faire un schéma simplifié du dispositif du dosage avec toutes les données utiles de l'énoncé, comme proposé dans cette fiche : [lien]

La méthode pour résoudre tes questions y est également exposée.

Posté par
Deidara
re : Notion d'équivalence 18-02-21 à 20:28

1) a. Oui pardon, je n'y ai pas pensé ^^'
C6H6O6 + 12 H2O → 3 C6H8O6 + 6H+ + 6e-

I2 + 2e- → 2I-

On multiplie la première demie équation par 2 pour équilibrer les électrons, et la deuxième par 6 pour équilibrer les charges. Ca nous donne des nombres stœchiométriques divisible une nouvelle fois par 2, ce qui aboutit à:

C6H6O6 + 12H2O  + 3I2 → 3C2H8O6 +6I- + 6H+

b. Merci.
Je n'avais pas remarqué que j'avais oublié l'unité, c'est ni(I2)=5.00x10^-3 mol

J'ai fait beaucoup trop d'erreurs d'inattention, mille pardons

Et merci pour tout Monsieur   

Posté par
gbm Webmaster
re : Notion d'équivalence 19-02-21 à 06:20

Bonjour,

1. a.

I2 + 2e- --> 2I- OK

C6H6O6 + 12 H2O --> 3 C6H8O6 + 6H+ + 6e- NOK

C6H8O6 (réactif) --> C6H6O6 (produit) : je mets la demi-équation dans le bon sens

Les atomes de carbone sont déjà équilibrée, ainsi que les atomes d'oxygène.
J'équilibre donc les atomes d'hydrogène à l'aide de protons H+ :

C6H8O6 --> C6H6O6 + 2H+

puis j'équilibre les charges avec des électrons :

C6H8O6 --> C6H6O6 + 2H+ + 2e-

Directement, l'équation-bilan s'obtient en sommant les deux demi-équations :

I2 + 2e- --> 2I-
C6H8O6 --> C6H6O6 + 2H+ + 2e-
______________________________________

I2 + C6H8O6 --> 2I- + C6H6O6 + 2H+

b. OK


2. a. A reprendre comme je te l'ai expliqué plus haut, il y a une coquille

c. ?

Et la suite ?

Posté par
Deidara
re : Notion d'équivalence 19-02-21 à 13:25

1a. Oui effectivement, j'ai remarqué en revenant sur mes réponses que j'avais pris un couple n'étant même pas dans l'énoncé.

2a. 4 S2O32-   +    2 I2     →     2 S4O62-     +      4 I-

c. Définition de l'équivalence: Lorsque l'équivalence est atteinte les réactifs titrant & titré  sont apportés dans des proportions stœchiométriques.

3. a. J'ai fait un tableau d'avancement, mais je n'arrive pas à le refaire sur le site
En tout cas en suivant les fiches que vous m'avez envoyé,
J'ai fait ces calculs:

A l'état final, l'avancement de la réaction est Xeq et tous les réatifs ont réagi:
  
V2 correspond au volume d'une solution de diiode I2 et V2=10x10^-2 L
Ce correspond à la concentration de diiode atteinte à l'équivalence, elle nous est inconnue.

V2 x Ce- Xeq= o     <=> Xeq=(Céquivalence x V(I2))/1
  

C correspond à la concentration de la solution d'ions thiosulfates et valant 5.00x10^-3 mol.L
Veq correspond au volume d'ions thiosulfates versé à l'équivalence. Veq=8.9mL soit 8.9x10^-3 L

C x Veq - 2 Xeq = 0   <=>  Xeq = (C x Veq)/2

Ce x V2 = (C x Veq)/2                           (formule du cours)

On note nt la quantité de matière de diiode titrée, soit nt= Ce x Veq
On remplace par les valeurs de l'énoncé:

(5.00x10^-3 x 8.9x10^-3)/2 = nt
2.225 x 10^-5 mol = nt

Je ne comprends pas comment procéder pour la suite, puisque dans la 3b. On nous demande de prouver que n2-nt = n(acide ascorbique) ayant réagi avec le diiode, mais n2 et nt correspondent tous deux à des quantités de matière du diiode, et non pas d'acide ascorbique ...?

Posté par
Deidara
re : Notion d'équivalence 19-02-21 à 17:36

Pardon, je viens de remarquer ce que vous appeliez "coquille" dans la question 2a
Sachant que tous les nombres stœchiométriques de l'équation bilan sont divisibles par deux, alors ça nous donne:

2S2O32-  +  I2   →    S4O62-   +  2I-

Posté par
gbm Webmaster
re : Notion d'équivalence 19-02-21 à 20:26

Ta nouvelle équation est correcte pour la 2.a !

2.c. OK, à rajouter à ton explication sur la couleur

Pour poster le schéma simplifié du dispositif et le tableau d'avancement :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q05 - Puis-je insérer une image dans mon message ? Comment faire ? Quelle image est autorisée ?



2S2O32- + I2 → S4O62- + 2I-

L'équivalence est atteinte quand les réactifs de la réaction du dosage ont été introduits dans des proportions stoechiométriques, donc on peut écrire :

ni(S2O32-)/2 = ni(I2)

<=> C*Véq/2 = C2 * V2

donc C = ...

En principe tu dois retrouver la même expression avec le tableau d'avancement



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