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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 275 — #283
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UTILISATIONS DES SOLVANTS (EXTRACTION, PURIFICATION)
Nous utilisons une solution de diiode dans le cyclohexane (c 0 = 0,040 mol·L −1 ). Dans un erlenmeyer on mélange 20,0 mL de la solution de diiode dans le cyclohexane et 200 mL d’eau.
L’erlenmeyer est vigoureusement agité pendant 30 minutes. Le contenu de l’erlenmeyer est
transféré dans une ampoule à décanter, les phases aqueuse et organique sont clairement visibles. L’objectif est d’évaluer dans cette situation d’équilibre les concentrations en diiode
dans la phase organique cyclohexane ([I 2 ] orga ) et dans la phase aqueuse ([I 2 ] aq ) afin de calculer le coefficient de partage défini par :
K
◦ =
[I 2 ] orga
[I 2 ] aq
.
• Évaluation de la concentration en diiode dans la phase organique
Nous prélevons dans l’ampoule à décanter 1,00 mL de phase organique (phase supérieure
compte tenu de la densité du cyclohexane égale à d = 0, 779 à 20 °C) que l’on transfère
dans une fiole jaugée de 50 mL, complétée jusqu’au trait de jauge par du cyclohexane.
L’absorbance A 1 de la solution obtenue est mesurée pour une longueur d’onde égale à λ =
520 nm, correspondant au maximum d’absorption du diiode. Une gamme d’étalonnage a
été préalablement déterminée à partir de solutions de concentrations connues en diiode
dans le cyclohexane et a permis l’établissement d’une relation liant l’absorbance mesurée
à λ = 520 nm et la concentration en diiode sous la forme :
A = α[I 2 ] orga .
L’utilisation de cette relation linéaire et de la mesure A 1 permet d’estimer la valeur de la
concentration en diiode [I 2 ] orga dans l’échantillon initialement prélevé dans l’ampoule à
décanter par :
[I 2 ] orga = 50
A 1
α
.
• Évaluation de la concentration en diiode dans la phase aqueuse
Nous prélevons le volume V 0 = 50,0 mL de phase aqueuse dans l’ampoule à décanter. Cette
solution est titrée par une solution de thiosulfate de sodium (2Na + S 2 O
2–
3 ) de concentration
c = 1,0.10 −2 mol·L −1 . Au moment où la solution devient jaune pâle, on ajoute quelques
gouttes d’un indicateur coloré (type empois d’amidon) donnant une coloration marquée
avec le diiode (coloration bleutée). L’équivalence du titrage est détectée par la disparition
de la couleur de l’indicateur coloré. Le volume de titrant versé (solution de thiosulfate de
sodium) est alors égal au volume équivalent v eq . La réaction de titrage est une réaction
d’oxydoréduction (voir chapitre 9 Oxydo-réduction) totale et rapide dont l’équation-bilan
s’écrit :
I 2 (aq) + 2 S 2 O
2−
3 (aq)
=
2 I
− (aq) + S 4 O
2−
6 (aq).
L’équivalence du titrage correspond à une mise en présence de réactifs dans les proportions stœchiométriques :
n(S 2 O
2−
3 )
2
= n(I 2 (aq))
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UTILISATIONS DES SOLVANTS (EXTRACTION, PURIFICATION)
Nous utilisons une solution de diiode dans le cyclohexane (c 0 = 0,040 mol·L −1 ). Dans un erlenmeyer on mélange 20,0 mL de la solution de diiode dans le cyclohexane et 200 mL d’eau.
L’erlenmeyer est vigoureusement agité pendant 30 minutes. Le contenu de l’erlenmeyer est
transféré dans une ampoule à décanter, les phases aqueuse et organique sont clairement visibles. L’objectif est d’évaluer dans cette situation d’équilibre les concentrations en diiode
dans la phase organique cyclohexane ([I 2 ] orga ) et dans la phase aqueuse ([I 2 ] aq ) afin de calculer le coefficient de partage défini par :
K
◦ =
[I 2 ] orga
[I 2 ] aq
.
• Évaluation de la concentration en diiode dans la phase organique
Nous prélevons dans l’ampoule à décanter 1,00 mL de phase organique (phase supérieure
compte tenu de la densité du cyclohexane égale à d = 0, 779 à 20 °C) que l’on transfère
dans une fiole jaugée de 50 mL, complétée jusqu’au trait de jauge par du cyclohexane.
L’absorbance A 1 de la solution obtenue est mesurée pour une longueur d’onde égale à λ =
520 nm, correspondant au maximum d’absorption du diiode. Une gamme d’étalonnage a
été préalablement déterminée à partir de solutions de concentrations connues en diiode
dans le cyclohexane et a permis l’établissement d’une relation liant l’absorbance mesurée
à λ = 520 nm et la concentration en diiode sous la forme :
A = α[I 2 ] orga .
L’utilisation de cette relation linéaire et de la mesure A 1 permet d’estimer la valeur de la
concentration en diiode [I 2 ] orga dans l’échantillon initialement prélevé dans l’ampoule à
décanter par :
[I 2 ] orga = 50
A 1
α
.
• Évaluation de la concentration en diiode dans la phase aqueuse
Nous prélevons le volume V 0 = 50,0 mL de phase aqueuse dans l’ampoule à décanter. Cette
solution est titrée par une solution de thiosulfate de sodium (2Na + S 2 O
2–
3 ) de concentration
c = 1,0.10 −2 mol·L −1 . Au moment où la solution devient jaune pâle, on ajoute quelques
gouttes d’un indicateur coloré (type empois d’amidon) donnant une coloration marquée
avec le diiode (coloration bleutée). L’équivalence du titrage est détectée par la disparition
de la couleur de l’indicateur coloré. Le volume de titrant versé (solution de thiosulfate de
sodium) est alors égal au volume équivalent v eq . La réaction de titrage est une réaction
d’oxydoréduction (voir chapitre 9 Oxydo-réduction) totale et rapide dont l’équation-bilan
s’écrit :
I 2 (aq) + 2 S 2 O
2−
3 (aq)
=
2 I
− (aq) + S 4 O
2−
6 (aq).
L’équivalence du titrage correspond à une mise en présence de réactifs dans les proportions stœchiométriques :
n(S 2 O
2−
3 )
2
= n(I 2 (aq))
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