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1 UNIVERSITE DE BOURGOGNE U.F.R. Sciences et Techniques Filière: Licence 3ème année Chimie Année mai2015 Session: 1 EPREUVE: Chimie analytique Méthodes chimiques de dosage Durée: 02 h 00 - (calculatrice autorisée) A) Titrage acido-basigue d'une solution d'edta : Considérons le titrage de 100 ml d'une solution du sel disodique de l'acide éthylènediaminetétraacétique EDTA (Na2H2 Y), de concentration 10-2 mol.l", par une solution de soude 1 mol.l" (concentration suffisamment élevée pour que la dilution soit considérée négligeable). La courbe théorique du titrage, montrant la variation du ph en fonction du volume v de réactiftitrant ajouté, est représentée en annexe sur la figure 1, de même que les courbes de variation du pourcentage des différentes formes significatives de l 'EDT A. 1) Représenter la formule développée plane de l'edta. 2) Expliquer comment retrouver graphiquement, à partir de la figure 1, les valeurs des pka des couples H2 y2-/hy3- et Hy3-/y4-. 3) Déterminer et justifier par le calculle ph et la composition de la solution initiale. 4) Indiquer les réactions de titrage successivement mises en jeu et calculer le volume de réactif correspondant à chaque équivalence. 5) Déterminer par le calculle ph aux points: v = 0,5 ; 1 ; 1,5 ; 2 ; 2,5 ml (on pourra s'aider de la figure l pour justifier les hypothèses avancées). 6) Que dire de la quantitativité de la réaction de titrage au niveau de la 2ème équivalence? Justifier sur la base de l' examen de la figure 1 ou par le calcul. 7) On détermine la 1 ère équivalence à l'aide d'un indicateur coloré acido-basique. Quel en serait le pka idéal? Dans ce cas idéal, si le domaine de virage s'étend sur 1,6 unités de ph, préciser par le calcul l'intervalle de volume v correspondant. En déduire l'erreur de titrage et la qualifier. ou 1/3

2 B) Dosage redox: On dose, sous une pression égale à une atmosphère et à 25 C, un litre d'une solution d'eau oxygénée à un volume par du permanganate de potassium en solution à 1 mol.l", le ph étant maintenu constant et égal à zéro. 1) Quelle est la réaction de dosage à considérer? En déterminer la constante d'équilibre. 2) Montrer que la solution d'eau oxygénée à un volume équivaut à une concentration de 8, mol.l-i 3) Calculer les coordonnées du point d'équivalence. 4) Soit v le volume de permanganate ajouté. Etablir l'équation E = f(v) avant et après l'équivalence. 5) Représenter la courbe de dosage pour v compris entre O et 60 ml. Données: Préliminaire l : l 'eau oxygénée à un volume est une solution aqueuse susceptible de libérer un litre de 02 gazeux par litre de solution, dans les conditions normales de température et de pression, selon la réaction: Préliminaire 2 : l 'équation de NERNST appliquée au couple 02(g;lH202 s 'écrit : _ 0+,06 [H30+12Po2 E - E2-2-log [H2021 P02 = Pression partielle de l 'oxygène gazeux (en atm) ATTENTION: assimiler que l 'expérience est réalisée sous une pression P = l atm, dans l 'air, proportion de 02 dans l 'air est égale à 20%, et que P02 ne subit pas de variation au cours du dosage. que la Préliminaire 3 : l 'effet de dilution est considéré négligeable (volume réactionnel restant égal à un litre) 2/3

3 Fig. 1. Titrage de 100 ml de Na2H2 Y 10-2 mol.l" par NaOH 1 mol.l" : courbes de variation du ph et des pourcentages des différentes formes de l 'EDT A en fonction du volume de soude ajouté. 3/3

4 I," ÇO'-L\l\O~<; I "-\ \.l \"'\ F_R\O\\ E. S ' l= -- d)e.~ \D :O <;<Jv\_~ ~rou.ui~ \\~~ \-' à~ ccul ~l rtf~~l~~ \ CL li\!>e.c... \0fL C\eu.X 00 p'ltf/.) áll <, c.dllr\e.. '(lie..vo.l Ü'f\.. D\\~~ - \-\~ ~- / ~ (~ \-\'11; y~-?\((l~ :: GI2. r\<u4 -= ) 1-\-\ = ~1 s- C \-\2>O~ :: ~,-lb-. ~1JJ -5 {II~.L-l. J ~-\~ l = L\-\'1?l = ~I~. ~-s ~\.l--i. '4 ~ ~ eo.~w) el ct~~e_ : s) G).. I ~ ()\r\l = S"l_Ç,. --lli--\d 1110\,\_-1.. ; D\iI'Ll:: --ID -'2.mo\ t-:l 'r-\_"1?_- -\- 0\-\ - -) \-\~ - -\- \\P \-\~ \-\- -) 'YI~- -t t\ Ç) rtf (<<ll) ús" -s, 1 -ils 2_. 1.,';;- ~\-\ G, 'S ~(J,~ -\"VL -\-\,l- \- ttc.ll lot'\... el \\rct~e.. fllco\. ~.,. t\\wl \a_\~ve ~\_ :: l.~l Vë2. = z tn.\_ ~ - l_ r\(,jj Je_ ~ indkjellf' sercl.\- % <LS..- II e.trcj.li\... cl ~tqc.jc_ \fojj- S'%

5 6) f'lr'e.. = ~S,l- ~l ì ~).,./ ~'Ll'o..J t' ~\lltl(ltltœ.. E = Cl,1S - G,Cß ~ (&9,3 - '2.''Ò?r) 5)..,-/' (\ prè.s.. E' ~\lú.l(1lt<-e. I f::_ = --I,~8-0,01 ~ l;:j ( < J- _ 35,~ i TL (I/olr) ~,O ~5 ~ -4 ~~ o 'V-(rnl) 60