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12 • Avancement de réaction – Équation stœchiométrique
a) Pour la validité du dosage, il faut que tout le dioxygène soit utilisé à produire, finalement, du
diiode. Pour cela, il faut que O 2 d’abord, puis MnO 2 soient entièrement consommés et le mieux,
pour cela, est d’utiliser un excès des réactifs, dont il n’est pas nécessaire de connaître exactement
la quantité employée. La troisième réaction constitue le dosage proprement dit : tout le diiode
doit réagir, mais en utilisant la quantité juste nécessaire du réactif titré, dont on arrête l’addition
dès que la décoloration est totale.
b) Un(e) novice pourrait être tenté(e) de calculer successivement, en remontant la chaîne des
réactions, la quantité de I 2 produite, puis celle de MnO 2 et enfin celle de O 2 . Mais il faut voir le
problème plus globalement [Ex. 12.7 et 12.8].
Il ressort des trois équations stœchiométriques que, en définitive, à chaque mole de O 2 ayant
réagi il correspond 4 moles de Na 2 S 2 O 3 utilisées.
95 mL de Na 2 S 2 O 3 (M ϭ 158 g.mol –1 ) à 27 g.L –1 , soit 27 g.L –1 / 158 g.mol –1 ϭ 0,17 mol.L –1 ,
contiennent 0,17 mol.L –1 ϫ 0,095 L ϭ 1,61.10 –2 mol. Il y correspond 1,61.10 –2 mol / 4 ϭ
4,02.10 –3 mol de dioxygène, contenue dans 250 mL d’eau.
La concentration en dioxygène dissous dans l’eau est donc 4,02.10 –3 mol / 0,250 L ϭ
1,61.10 –2 mol.L –1 , soit 16,1 mmol.L –1 .
Exercice 12.26 Dosage d’un minerai
Pour déterminer la teneur en lanthane (La) d’un minerai, on en dissout un
échantillon de 4,23 g dans l’acide nitrique. Tout le lanthane contenu dans le
minerai se trouve, sous la forme d’ions La 3ϩ , dans la solution obtenue, d’où il
est ensuite précipité sous la forme d’iodate La(IO 3 ) 3 insoluble, par addition de
50,0 mL d’une solution d’iodate de potassium KIO 3 approximativement
0,15 M.
Le volume de la solution d’iodate utilisé a été déterminé de telle sorte que les
ions IO 3
– soient certainement en excès par rapport à la quantité supposée
d’ions La 3ϩ , et cet excès est alors consommé par la réaction dont l’équation
stœchiométrique s’écrit :
IO 3
– ϩ 5 I – ϩ 6 H ϩ ϭ 3 I 2 ϩ 3 H 2 O (a)
provoquée par l’addition, en excès également, d’une solution d’iodure de
potassium KI, après filtration du précipité d’iodate de lanthane.
Le diiode I 2 est enfin dosé par le thiosulfate de sodium, selon la réaction
caractérisée par l’équation stœchiométrique :
I 2 ϩ 2 S 2 O 3
2– ϭ 2 I – ϩ S 4 O 6
2–
(b)
La disparition de la coloration brune due au diode nécessite 13,4 mL de thiosulfate 1,268 M.
Par ailleurs, l’étalonnage exact de la solution de KIO 3 est réalisé en appliquant successivement les deux réactions (a) et (b) à un échantillon de 40 mL :
on doit alors utiliser 28 mL de la solution de thiosulfate.
Quel est le pourcentage en masse du lanthane dans le minéral ?
12 • Avancement de réaction – Équation stœchiométrique
a) Pour la validité du dosage, il faut que tout le dioxygène soit utilisé à produire, finalement, du
diiode. Pour cela, il faut que O 2 d’abord, puis MnO 2 soient entièrement consommés et le mieux,
pour cela, est d’utiliser un excès des réactifs, dont il n’est pas nécessaire de connaître exactement
la quantité employée. La troisième réaction constitue le dosage proprement dit : tout le diiode
doit réagir, mais en utilisant la quantité juste nécessaire du réactif titré, dont on arrête l’addition
dès que la décoloration est totale.
b) Un(e) novice pourrait être tenté(e) de calculer successivement, en remontant la chaîne des
réactions, la quantité de I 2 produite, puis celle de MnO 2 et enfin celle de O 2 . Mais il faut voir le
problème plus globalement [Ex. 12.7 et 12.8].
Il ressort des trois équations stœchiométriques que, en définitive, à chaque mole de O 2 ayant
réagi il correspond 4 moles de Na 2 S 2 O 3 utilisées.
95 mL de Na 2 S 2 O 3 (M ϭ 158 g.mol –1 ) à 27 g.L –1 , soit 27 g.L –1 / 158 g.mol –1 ϭ 0,17 mol.L –1 ,
contiennent 0,17 mol.L –1 ϫ 0,095 L ϭ 1,61.10 –2 mol. Il y correspond 1,61.10 –2 mol / 4 ϭ
4,02.10 –3 mol de dioxygène, contenue dans 250 mL d’eau.
La concentration en dioxygène dissous dans l’eau est donc 4,02.10 –3 mol / 0,250 L ϭ
1,61.10 –2 mol.L –1 , soit 16,1 mmol.L –1 .
Exercice 12.26 Dosage d’un minerai
Pour déterminer la teneur en lanthane (La) d’un minerai, on en dissout un
échantillon de 4,23 g dans l’acide nitrique. Tout le lanthane contenu dans le
minerai se trouve, sous la forme d’ions La 3ϩ , dans la solution obtenue, d’où il
est ensuite précipité sous la forme d’iodate La(IO 3 ) 3 insoluble, par addition de
50,0 mL d’une solution d’iodate de potassium KIO 3 approximativement
0,15 M.
Le volume de la solution d’iodate utilisé a été déterminé de telle sorte que les
ions IO 3
– soient certainement en excès par rapport à la quantité supposée
d’ions La 3ϩ , et cet excès est alors consommé par la réaction dont l’équation
stœchiométrique s’écrit :
IO 3
– ϩ 5 I – ϩ 6 H ϩ ϭ 3 I 2 ϩ 3 H 2 O (a)
provoquée par l’addition, en excès également, d’une solution d’iodure de
potassium KI, après filtration du précipité d’iodate de lanthane.
Le diiode I 2 est enfin dosé par le thiosulfate de sodium, selon la réaction
caractérisée par l’équation stœchiométrique :
I 2 ϩ 2 S 2 O 3
2– ϭ 2 I – ϩ S 4 O 6
2–
(b)
La disparition de la coloration brune due au diode nécessite 13,4 mL de thiosulfate 1,268 M.
Par ailleurs, l’étalonnage exact de la solution de KIO 3 est réalisé en appliquant successivement les deux réactions (a) et (b) à un échantillon de 40 mL :
on doit alors utiliser 28 mL de la solution de thiosulfate.
Quel est le pourcentage en masse du lanthane dans le minéral ?