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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 556 — #564
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CHAPITRE 9 – OXYDORÉDUCTION
25 °C : E ◦
Ce 4+ /Ce 3+ = 1,74 V et E ◦
Fe 3+ /Fe 2+ =0,77 V. La réaction de titrage :
Ce
4+
+ Fe
2+
=
Ce
3+
+ Fe
3+
bénéficie d’une forte constante d’équilibre (K ◦
T = 10 17 ), elle est quantitative. Elle est en outre
rapide, elle peut donc effectivement servir à un titrage. À l’équivalence les réactifs ont été
introduits en proportions stœchiométriques, ainsi :
(n Ce 4+ ) ajouté = (n Fe 2+ ) initial
et par conséquent :
c 0 v 0 = c 1 v eq
avec v eq volume de solution titrante ajouté à l’équivalence. La mesure expérimentale du
volume de solution titrante v eq versé à l’équivalence permet de déterminer la valeur de la
concentration c 0 . En chaque point du titrage l’équilibre est réalisé rapidement, ainsi le potentiel pris par l’électrode de platine peut être indifféremment calculé à partir du couple
Ce
4+ /Ce
3+ ou à partir du couple Fe 3+ /Fe 2+ .
Incertitude
Nous avons indiqué précédemment l’existence d’une incertitude portant notamment sur la
mesure du volume équivalent v eq . L’incertitude inévitable qui accompagne la détermination
expérimentale du volume équivalent se répercute sur la concentration c 0 :
∆c 0
c 0
=
∆c 1
c 1
2
+
∆v eq
v eq
2
+
∆v 0
v 0
2
.
Exemple d’application numérique
Nous étudions l’exemple du titrage d’une solution d’ions Fe 2+ (volume v 0 = 10,0 mL) par
une solution d’ions Ce
4+ (concentration c 1 = 1,00.10 −1 mol·L −1 ). Nous mesurons le volume
équivalent v eq = 10,0 mL. Nous utilisons une burette de classe A graduée en 0,1 mL et de volume maximal délivré égal à 25 mL (incertitude liée à la burette égale à ∆v burette = 0,05 mL)
et nous évaluons l’incertitude sur la mesure du volume équivalent, en supposant que la méthode de détermination du volume équivalent n’induit aucune erreur :
∆v eq =
(∆v lecture )
2 +
∆v burette + ∆v lecture + ∆v goutte + ∆v méthode
2
=
0, 05 2 + (0, 05 + 0, 05 + 0, 05 + 0)
2 = 0,16 mL.
L’incertitude ∆v eq est majorée à la valeur ∆v eq = 0,2 mL.
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25 °C : E ◦
Ce 4+ /Ce 3+ = 1,74 V et E ◦
Fe 3+ /Fe 2+ =0,77 V. La réaction de titrage :
Ce
4+
+ Fe
2+
=
Ce
3+
+ Fe
3+
bénéficie d’une forte constante d’équilibre (K ◦
T = 10 17 ), elle est quantitative. Elle est en outre
rapide, elle peut donc effectivement servir à un titrage. À l’équivalence les réactifs ont été
introduits en proportions stœchiométriques, ainsi :
(n Ce 4+ ) ajouté = (n Fe 2+ ) initial
et par conséquent :
c 0 v 0 = c 1 v eq
avec v eq volume de solution titrante ajouté à l’équivalence. La mesure expérimentale du
volume de solution titrante v eq versé à l’équivalence permet de déterminer la valeur de la
concentration c 0 . En chaque point du titrage l’équilibre est réalisé rapidement, ainsi le potentiel pris par l’électrode de platine peut être indifféremment calculé à partir du couple
Ce
4+ /Ce
3+ ou à partir du couple Fe 3+ /Fe 2+ .
Incertitude
Nous avons indiqué précédemment l’existence d’une incertitude portant notamment sur la
mesure du volume équivalent v eq . L’incertitude inévitable qui accompagne la détermination
expérimentale du volume équivalent se répercute sur la concentration c 0 :
∆c 0
c 0
=
∆c 1
c 1
2
+
∆v eq
v eq
2
+
∆v 0
v 0
2
.
Exemple d’application numérique
Nous étudions l’exemple du titrage d’une solution d’ions Fe 2+ (volume v 0 = 10,0 mL) par
une solution d’ions Ce
4+ (concentration c 1 = 1,00.10 −1 mol·L −1 ). Nous mesurons le volume
équivalent v eq = 10,0 mL. Nous utilisons une burette de classe A graduée en 0,1 mL et de volume maximal délivré égal à 25 mL (incertitude liée à la burette égale à ∆v burette = 0,05 mL)
et nous évaluons l’incertitude sur la mesure du volume équivalent, en supposant que la méthode de détermination du volume équivalent n’induit aucune erreur :
∆v eq =
(∆v lecture )
2 +
∆v burette + ∆v lecture + ∆v goutte + ∆v méthode
2
=
0, 05 2 + (0, 05 + 0, 05 + 0, 05 + 0)
2 = 0,16 mL.
L’incertitude ∆v eq est majorée à la valeur ∆v eq = 0,2 mL.
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