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Titrage indirect d'une solution de permanganate de potassium

Posté par
Maudd
28-10-18 à 18:01

Bonjour,

je prépare un TP sur le dosage indirect d'une solution de permanganate de potassium.
Voilà mon énoncé :

Citation :
L'ion permanganate oxyde l'ion iodure en libérant du diiode. Le diiode formé est dosé par l'ion thiosulfate.
C_{KMnO_4} = ?
V_{KMnO_4} = 10mL
V_{KI} = 5mL à 10%
V_{H_2SO_4} = 5 mL  à 10 %
C_{Na_2S_2O_3} = 0.1 mol.l^{-1}




Voici ce que j'ai fait :

Réaction  1 :

Couples intervenants :
MnO_{4}^{-} / Mn^{2+} : E0 ( MnO_{4}^- / Mn^{2+}) = 1.51 V
I_2 / I^- : E0 (I_2 / I^-) = 0.535 V

Les demi-équations intervenants sont :
MnO_{4}^- + 8H^+ + 5e- = Mn^{2+} + 4 H_2O
I_2 + 2e- = 2 I^-

L'équation globale est la suivante :

10 I^- + 2 MnO_4 ^- + 16 H^+ = 5 I_2 + 2 Mn^{2+} + 8 H_2O


Réaction 2 :

Couples intervenants :
I_2 / I^- : E0 (I_2 / I^-) = 0.535 V
S_4O_6^{2-} / S_2O_3^{2-} : E0 (S_4O_6^{2-} / S_2O_3^{2-}) = -0.09 V

Les demi-équations intervenants sont :
I_2 + 2e- = 2I^-
S_4O_6^{2-} + 2e- = 2S_O_3^{2-}

L'équation globale est donc :

I_2 + 2S_2O_3^{2-} = 2I^- + S_4O_6^{2-}


A partir de là, connaissant les données de départ, je n'arrive pas à déterminer la concentration de KMnO4. Quoi que je fasse, j'ai l'impression qu'il me manque une donnée.

Quelqu'un peut-il me débloquer ?

En vous remerciant,

Maud

Posté par
vanoise
re : Titrage indirect d'une solution de permanganate de potassiu 28-10-18 à 18:17

Bonjour
Une fois le diiode formé par réaction sur les ions permanganate en milieu acide, tu dois doser ce diiode à l'aide de la solution de thiosulfate de sodium.
Pour connaître la concentration en diiode formé, il te faut le volume de solution de thiosulfate de sodium versé à l'équivalence (disparition de la couleur brune due au diiode en présence d'un excès d'ions iodure ou disparition de la couleur bleue si ajout d'empois d'amidon).
Il y a bien une donnée manquante !

Posté par
Maudd
re : Titrage indirect d'une solution de permanganate de potassiu 28-10-18 à 19:09

Merci pour ta réponse.

Evidemment il me faut le volume à l'équivalence de thiosulfate, mais ça je l'aurai le jour du TP. Ce n'est pas une inconnue.

Ce que je n'ai pas compris, c'est comment une fois que j'aurai cette valeur numérique je peux calculer la concentration de la solution de permanganate de potassium.

Posté par
vanoise
re : Titrage indirect d'une solution de permanganate de potassiu 28-10-18 à 19:22

Les ions iodure étant initialement en excès, la quantité de diiode formé est 2,5 fois celle de MnO4- ; c'est aussi la moitié de la quantité d'ions thiosulfate ajoutés à l'équivalence...

Posté par
Maudd
re : Titrage indirect d'une solution de permanganate de potassiu 29-10-18 à 17:14

Bonjour,

je pense avoir compris, peux-tu me dire si c'est bien cela ?

Si on regarde la réaction 2 :

I_2 + 2 S_2O_3^{2-} = 2I^- + S_4O_6^{2-}

En notant x_{E2} l'avancement de la réaction 2, C_1 la concentration de  S_2O_3^{2-} et V_{eq} le volume de  S_2O_3^{2-} ajouté à l'équivalence :

A l'équivalence, je peux dire que n_{I_2} - x_{E2} = 0 et que C_1 V_{eq} - 2 x_{E2} = 0.

On en déduit que n_{I_2} = \frac{C_1 V_{eq}}{2}


Ensuite, je reviens sur la réaction 1.

En faisant le tableau d'avancement, je peux écrire que 5 x_{E1} = \frac{C_1 V_{eq}}{2} et donc que x_{E1} = \frac{C_1 V_{eq}}{10}.

Et comme à l'équivalence j'ai CV - 2 x_{E1} = 0 (où C et V sont la concentration et le volume de MnO_4^-), je peux en déduire que

C = \frac{2 x_{E1}}{V} = \frac{C_1 V_{eq}}{5 V}.

Est-ce bien cela ?

Encore merci,

Maud

Posté par
vanoise
re : Titrage indirect d'une solution de permanganate de potassiu 29-10-18 à 23:01

Oui, sous réserve que la totalité de la première solution est utilisée ensuite pour le dosage par les ions thiosulfate.

Posté par
Maudd
re : Titrage indirect d'une solution de permanganate de potassiu 30-10-18 à 09:15

En effet pour préparer mon TP, j'ai supposé que la solution KI était en excès. Si ce n'est pas le cas, est-il tout de même possible de calculer la concentration de KMnO4 ?

Posté par
vanoise
re : Titrage indirect d'une solution de permanganate de potassiu 30-10-18 à 12:20

Non ! Une quantité inconnue d'ions permanganate resterait sans réagir dans la solution.



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