On sait que :
(n Fe 2+ ) introduit = (n Ce 4+ ) ajout´ e `
a l ´
equivalence = [Ce
4+ ] × V ´
eq = 0,100 × 10 × 10
−3
= 1,0 × 10
−3 mol.
C’est l’avancement ξ ´
eq de la réaction à l’équivalence.
À la demi-équivalence, l’avancement de la réaction est :
ξ ´
eq
2
= 0,50 × 10
−3 mol .
Résumons la situation par la construction d’un tableau d’avancement.
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C h i m i e g é n é r a l e e n 3 0 f i c h e s
D’après le tableau, à la demi-équivalence :
(n Fe 2+ ) = 1,0 × 10
−3
−
ξ ´
eq
2
= 0,50 × 10
−3 mol et (n Fe 3+ ) =
ξ ´
eq
2
= 0,50 × 10
−3 mol.
Donc :
[Fe
3+ ] 1/2
[Fe 2+ ] 1/2
= 1 ; la formule de Nernst se réécrit : E 1/2 = E
0
Fe 3+ /Fe 2+ .
Le potentiel de l’électrode de mesure, à la demi-équivalence, est le potentiel standard
du couple Fe 3+ /Fe 2+ (680 mV) : la valeur expérimentale est en accord avec cette
valeur.
Remarque : à la double équivalence, V = 2 × V ´
eq et E = E
0
Ce 4+ /Ce 3+ .
U n p e u d e v i t a m i n e . . .
L’acide ascorbique ou vitamine C (formule C 6 H 8 O 6 ) est, outre son caractère acide,
un réducteur. On fait réagir V 1 = 10,0 mL d’une solution d’acide ascorbique, de
concentration C 1 , et on y ajoute, en excès, V 0 = 20,0 mL d’une solution aqueuse de
diiode (en réalité une solution d’ions triiodure I
−
3 ), de concentration
C 0 = 2,0 × 10
−2 mol·L
−1 . La solution d’ions I
−
3 est de couleur brune. L’équation de
la réaction est :
I
−
3 + C 6 H 8 O 6 −→ 3 I
−
+ C 6 H 6 O 6 + 2 H
+
(aq)
(1)
On dose ensuite l’excès d’ions I
−
3 par une solution d’ions thiosulfate S 2 O
2−
3 de
concentration C = 1,0 × 10
−2 mol·L
−1 en présence d’empois d’amidon (ou thiodène). On indique qu’en présence d’empois d’amidon, une solution contenant des
traces d’ions I
−
3 a une teinte bleue foncée ; les ions iodure I
− et tétrathionate S 4 O
2−
6
sont incolores.
Fe 2+
+ Ce 4+ −→ Fe 3+
+
Ce 3+
quantités à la demi-équivalence
1, 0 × 10
−3
−
´
eq
2
0
´
eq
2
´
eq
2
(mol)
quantités à l’équivalence
0
0
´
eq = 1, 0 × 10
−3
´
eq = 1, 0 × 10
−3
(mol)
ξ
ξ
ξ
ξ
ξ