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Réponses aux exercices
Exercice 20.3
Par application de l’équation d’Ilkovic : i D = 7,15 mA.
Exercice 20.4
1.a) t = 1,93 × 10
3 s soit 32,16 min ;
1.b) Note : un tel courant de 1,5 nA est pratiquement indétectable. Mais si on opère en voltampérométrie à redissolution (stripping voltammetry), on va par exemple redissoudre cette quantité de zinc
en 1 s, ce qui donnera cette fois un signal facile à détecter de : i = 2,895 mA.
2) Il faut 2 électrons pour réduire un ion zinc. La quantité de courant utilisée dans l’expérience est
de 4,5×10
−3 C, ce qui permet de réduire 2,33×10
−8 mole de Zn : l’appauvrissement est de 0,12 %.
Exercice 20.5
Etalonnage du réactif : 1 mL de ce solvant a pour teneur en eau 3/15 mL de réactif de KF. Dans le
dihydrate de l’acide oxalique (M = 126 g·mol
−1 ), la concentration massique en eau est de 28,57 %.
Les données permettent de trouver le titre du réactif : T = 28,57 × 205 × 1/13 = 4,51 mg·mL
−1 .
Dosage : 10 mL de solvant « neutralisent » 10 × 3/15 = 2 mL de réactif, donc les 1,05 g de poudre
de lait ont réagi sur 12 − 2 = 10 mL de ce réactif. Il y a donc 4,51 × 10 = 45,1 mg d’eau dans
l’échantillon, soit une concentration de (45,1/1 050) × 100 = 4,3 %.
Exercice 20.6
Dans la version coulométrique du dosage de KF, 1 molécule d’eau nécessite 2 atomes d’iode et
2 électrons. Il faut donc 2 × 96 500 coulombs (C) pour une mole, soit 1,8 × 10
4 mg d’eau ; 1 C
correspond donc à 1,8 × 10
4 /(2 × 96 500) = 0,0933 mg d’eau. Cela correspond à la quantité d’eau
dans 1 mL d’éther. Par litre il y a donc 93 mg d’eau. La concentration est 93/0,78 = 120 mg·kg
−1
(120 ppm).
Exercice 20.7
Au fur et à mesure que Fe
++ s’oxyde au contact de l’anode, sa concentration diminue. Comme on
opère à courant constant, le potentiel de l’électrode va augmenter. L’eau va alors s’oxyder, venant
fausser le résultat du dosage. En revanche, en présence d’un sel Ce
+++ , c’est lui qui va s’oxyder avant
l’eau en Ce
++++ . Ce dernier oxydera à son tour le Fe
++ restant. La relation entre quantité de courant
et concentration en Fe
++ n’en sera pas affectée. Il faut néanmoins ajouter au milieu un indicateur de
fin de présence de Fe
++ .
Exercice 22.1
La valeur moyenne est de 650 avec s = 1,581. Pour le niveau de confiance indiqué, on relève dans
la table de Student, la valeur t = 2,776. On peut alors calculer : t ·s/(n)
1/2 = 1,963. Les résultats
déterminent une plage 650 ± 1,963 dans laquelle on a 95 % de chance de trouver la vraie moyenne.
Il y a probablement dans ces expériences une erreur systématique. Mais si on se fixait un niveau de
confiance de 99 % (t = 4,6) on aurait t ·s/(n)
1/2 = 3,25 et par conséquent une plage de 650 ± 3,25.
La valeur de 653 serait incluse dans cet intervalle et serait donc admise.
Exercice 22.2
a) Chimiste A : x = 131,6 ; s = 1,56 ; ´ = 0,3 ; CV (RDS) % = 1,18 : juste et précis.
Chimiste B : x = 131,6 ; s = 5,37 ; ´ = 0,3 ; CV (RDS) % = 4,08 : juste mais non précis.
Chimiste C : x = 135,7 ; s = 1,33 ; ´ = 3,8 ; CV (RDS) % = 0,98 : non juste mais précis.
Chimiste D : x = 125,3 ; s = 9,93 ; ´ = 6,6 ; CV (RDS) % = 7,93 ; non juste et non précis.
Réponses aux exercices
Exercice 20.3
Par application de l’équation d’Ilkovic : i D = 7,15 mA.
Exercice 20.4
1.a) t = 1,93 × 10
3 s soit 32,16 min ;
1.b) Note : un tel courant de 1,5 nA est pratiquement indétectable. Mais si on opère en voltampérométrie à redissolution (stripping voltammetry), on va par exemple redissoudre cette quantité de zinc
en 1 s, ce qui donnera cette fois un signal facile à détecter de : i = 2,895 mA.
2) Il faut 2 électrons pour réduire un ion zinc. La quantité de courant utilisée dans l’expérience est
de 4,5×10
−3 C, ce qui permet de réduire 2,33×10
−8 mole de Zn : l’appauvrissement est de 0,12 %.
Exercice 20.5
Etalonnage du réactif : 1 mL de ce solvant a pour teneur en eau 3/15 mL de réactif de KF. Dans le
dihydrate de l’acide oxalique (M = 126 g·mol
−1 ), la concentration massique en eau est de 28,57 %.
Les données permettent de trouver le titre du réactif : T = 28,57 × 205 × 1/13 = 4,51 mg·mL
−1 .
Dosage : 10 mL de solvant « neutralisent » 10 × 3/15 = 2 mL de réactif, donc les 1,05 g de poudre
de lait ont réagi sur 12 − 2 = 10 mL de ce réactif. Il y a donc 4,51 × 10 = 45,1 mg d’eau dans
l’échantillon, soit une concentration de (45,1/1 050) × 100 = 4,3 %.
Exercice 20.6
Dans la version coulométrique du dosage de KF, 1 molécule d’eau nécessite 2 atomes d’iode et
2 électrons. Il faut donc 2 × 96 500 coulombs (C) pour une mole, soit 1,8 × 10
4 mg d’eau ; 1 C
correspond donc à 1,8 × 10
4 /(2 × 96 500) = 0,0933 mg d’eau. Cela correspond à la quantité d’eau
dans 1 mL d’éther. Par litre il y a donc 93 mg d’eau. La concentration est 93/0,78 = 120 mg·kg
−1
(120 ppm).
Exercice 20.7
Au fur et à mesure que Fe
++ s’oxyde au contact de l’anode, sa concentration diminue. Comme on
opère à courant constant, le potentiel de l’électrode va augmenter. L’eau va alors s’oxyder, venant
fausser le résultat du dosage. En revanche, en présence d’un sel Ce
+++ , c’est lui qui va s’oxyder avant
l’eau en Ce
++++ . Ce dernier oxydera à son tour le Fe
++ restant. La relation entre quantité de courant
et concentration en Fe
++ n’en sera pas affectée. Il faut néanmoins ajouter au milieu un indicateur de
fin de présence de Fe
++ .
Exercice 22.1
La valeur moyenne est de 650 avec s = 1,581. Pour le niveau de confiance indiqué, on relève dans
la table de Student, la valeur t = 2,776. On peut alors calculer : t ·s/(n)
1/2 = 1,963. Les résultats
déterminent une plage 650 ± 1,963 dans laquelle on a 95 % de chance de trouver la vraie moyenne.
Il y a probablement dans ces expériences une erreur systématique. Mais si on se fixait un niveau de
confiance de 99 % (t = 4,6) on aurait t ·s/(n)
1/2 = 3,25 et par conséquent une plage de 650 ± 3,25.
La valeur de 653 serait incluse dans cet intervalle et serait donc admise.
Exercice 22.2
a) Chimiste A : x = 131,6 ; s = 1,56 ; ´ = 0,3 ; CV (RDS) % = 1,18 : juste et précis.
Chimiste B : x = 131,6 ; s = 5,37 ; ´ = 0,3 ; CV (RDS) % = 4,08 : juste mais non précis.
Chimiste C : x = 135,7 ; s = 1,33 ; ´ = 3,8 ; CV (RDS) % = 0,98 : non juste mais précis.
Chimiste D : x = 125,3 ; s = 9,93 ; ´ = 6,6 ; CV (RDS) % = 7,93 ; non juste et non précis.