Exercices 795
Exercice 30.5 Titrage de l’éthanol par chromimétrie
Méthode (30.7)
La détermination du titre alcoolique (concentration en éthanol) d’un liquide est faite par chromimétrie, une méthode qui consiste à oxyder l’éthanol (CH 3 CH 3 OH) par l’ion dichromate (Cr 2 O
2–
7 )
en excès, puis à doser le dichromate résiduel par l’ion ferreux (Fe
2+ ).
La première étape, que nous n’étudierons pas, est la distillation du liquide, permettant d’isoler
l’éthanol. On obtient ainsi une solution aqueuse (le distillat) comportant seulement l’éthanol en
concentration c.
On prépare une solution de dichromate (solution (1)) en dissolvant une masse m 1 = 3,351 g de
dichromate de potassium (Cr 2 O 7 K 2 , M 1 = 294,1846 g · mol
−1 ) dans 100,00 mL d’eau déminéralisée.
On prélève v = 5,00 mL du distillat à titrer, auquel on ajoute v 1 = 10,0 mL de la solution (1) et
10 mL d’acide sulfurique concentré, le tout dans un erlenmeyer (solution (2)). Après agitation, on
laisse reposer environ 30 minutes.
On prépare une solution d’ions Fe
2+ (solution (3)), avec une masse m 3 = 13,415 g de sel de Mohr
(FeSO 4 (NH 2 ) 2 SO 4 ,6 H 2 O, M 3 = 392,14 g · mol
−1 ) dans 100,0 mL d’une solution aqueuse d’acide
sulfurique 0,50 mol · L
−1 .
La totalité de la solution (2), complétée avec de l’eau, est dosée par la solution (3) versée à la
burette. Les ions Cr 2 O
2–
7 sont de couleur orange, alors que les ions Cr
3+ sont verts. On repère donc
l’équivalence par le changement de couleur de la solution. Pour améliorer le contraste, on ajoute un
indicateur coloré (diphénylamine sulfonate de baryum) qui est violet en milieu oxydant et devient
incolore en milieu réducteur, lorsqu’il n’y a plus de dichromate. Le virage de couleur a lieu pour
un volume versé v 3,eq = 14,8 mL.
On donne les potentiels standard des couples d’oxydo-réduction à 25
◦ C :
Couple
E
◦ (V)
CH 3 COOH/CH 3 CH 2 OH 0,035
Cr 2 O
2–
7 /Cr
3+
1,33
Fe
3+ /Fe
2+
0,68
1. Écrire la demi-équation d’oxydation de l’éthanol CH 3 CH 2 OH conduisant à l’acide éthanoïque
CH 3 COOH, puis celle de réduction de l’ion dichromate Cr 2 O
2–
7 . En déduire la réaction d’oxydation de l’éthanol par le dichromate. Montrer que cette réaction est quantitative en milieu
acide.
2. Écrire la réaction de réduction de Cr 2 O
2–
7 par Fe
2+ . Montrer que cette réaction est quantitative.
3. Calculer la concentration c 1 en Cr 2 O
2–
7 de la solution (1), et la concentration c 3 en Fe
2+ de la
solution (3).
4. Déterminer la concentration en éthanol du distillat.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
Exercice 30.5 Titrage de l’éthanol par chromimétrie
Méthode (30.7)
La détermination du titre alcoolique (concentration en éthanol) d’un liquide est faite par chromimétrie, une méthode qui consiste à oxyder l’éthanol (CH 3 CH 3 OH) par l’ion dichromate (Cr 2 O
2–
7 )
en excès, puis à doser le dichromate résiduel par l’ion ferreux (Fe
2+ ).
La première étape, que nous n’étudierons pas, est la distillation du liquide, permettant d’isoler
l’éthanol. On obtient ainsi une solution aqueuse (le distillat) comportant seulement l’éthanol en
concentration c.
On prépare une solution de dichromate (solution (1)) en dissolvant une masse m 1 = 3,351 g de
dichromate de potassium (Cr 2 O 7 K 2 , M 1 = 294,1846 g · mol
−1 ) dans 100,00 mL d’eau déminéralisée.
On prélève v = 5,00 mL du distillat à titrer, auquel on ajoute v 1 = 10,0 mL de la solution (1) et
10 mL d’acide sulfurique concentré, le tout dans un erlenmeyer (solution (2)). Après agitation, on
laisse reposer environ 30 minutes.
On prépare une solution d’ions Fe
2+ (solution (3)), avec une masse m 3 = 13,415 g de sel de Mohr
(FeSO 4 (NH 2 ) 2 SO 4 ,6 H 2 O, M 3 = 392,14 g · mol
−1 ) dans 100,0 mL d’une solution aqueuse d’acide
sulfurique 0,50 mol · L
−1 .
La totalité de la solution (2), complétée avec de l’eau, est dosée par la solution (3) versée à la
burette. Les ions Cr 2 O
2–
7 sont de couleur orange, alors que les ions Cr
3+ sont verts. On repère donc
l’équivalence par le changement de couleur de la solution. Pour améliorer le contraste, on ajoute un
indicateur coloré (diphénylamine sulfonate de baryum) qui est violet en milieu oxydant et devient
incolore en milieu réducteur, lorsqu’il n’y a plus de dichromate. Le virage de couleur a lieu pour
un volume versé v 3,eq = 14,8 mL.
On donne les potentiels standard des couples d’oxydo-réduction à 25
◦ C :
Couple
E
◦ (V)
CH 3 COOH/CH 3 CH 2 OH 0,035
Cr 2 O
2–
7 /Cr
3+
1,33
Fe
3+ /Fe
2+
0,68
1. Écrire la demi-équation d’oxydation de l’éthanol CH 3 CH 2 OH conduisant à l’acide éthanoïque
CH 3 COOH, puis celle de réduction de l’ion dichromate Cr 2 O
2–
7 . En déduire la réaction d’oxydation de l’éthanol par le dichromate. Montrer que cette réaction est quantitative en milieu
acide.
2. Écrire la réaction de réduction de Cr 2 O
2–
7 par Fe
2+ . Montrer que cette réaction est quantitative.
3. Calculer la concentration c 1 en Cr 2 O
2–
7 de la solution (1), et la concentration c 3 en Fe
2+ de la
solution (3).
4. Déterminer la concentration en éthanol du distillat.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com