Titrage colorimétrique : l'équivalence ✏️ Exercice | 1ère spé | Chimie

Summary

Dans cette vidéo, on aborde un exercice typique de titrage colorimétrique des ions fer (II) par le permanganate de potassium. Le réactif titré est l'ion fer (II) et le réactif titrant est l'ion permanganate. On analyse les changements de couleur avant et après l'équivalence : la solution est incolore avant l'équivalence et devient violette après, en raison de l'excès de permanganate. Enfin, le calcul de la concentration en ions fer (II) est expliqué à l'aide de la stœchiométrie, donnant une concentration de 0,075 mol/L pour l'ion fer (II).

Takeaways

• 😀 Avant de commencer, pense à mettre pause pour essayer l'exercice par toi-même.
• 😀 Le réactif titré est celui que l'on cherche à analyser, ici les ions fer (II) dans une solution de sulfate de fer.
• 😀 Le réactif titrant est la solution de permanganate de potassium qui contient les ions permanganate utilisés pour titrer le fer (II).
• 😀 La solution à titrer (le réactif titré) est toujours celle dont on cherche à connaître la concentration.
• 😀 Avant l'équivalence, le réactif titrant (les ions permanganate violets) est limitant et la solution est incolore.
• 😀 À l'équivalence, les réactifs sont dans des proportions stœchiométriques et il y a un changement de réactif limitant.
• 😀 Après l'équivalence, le réactif titré (ion fer II) devient limitant, et la solution devient violette à cause des ions permanganate en excès.
• 😀 Le calcul de la concentration en ions fer (II) repose sur la relation n = c × V, où n est la quantité de matière, c la concentration et V le volume.
• 😀 À l'équivalence, les rapports entre les quantités de matière des réactifs sont égaux, ce qui permet de calculer la concentration du réactif titré.
• 😀 La concentration en ions fer (II) dans la solution titrée est déterminée en utilisant les volumes équivalents et la concentration connue du réactif titrant.
• 😀 Après application numérique, la concentration en ions fer (II) dans la solution est de 0,075 mol/L.

Q & A

Qu'est-ce qu'un titrage colorimétrique et quel est son objectif dans cet exercice ?

Un titrage colorimétrique est une méthode qui utilise un changement de couleur pour déterminer la concentration d'une substance dans une solution. Dans cet exercice, l'objectif est de titrer les ions fer (II) par les ions permanganate et de calculer la concentration des ions fer (II) dans la solution.

Qu'est-ce qu'un réactif titrant et un réactif titré ?

Le réactif titrant est celui dont la concentration est connue et qui est utilisé pour réagir avec la solution à analyser. Dans cet exercice, le réactif titrant est l'ion permanganate. Le réactif titré est l'espèce chimique dont on cherche la concentration, ici l'ion fer (II).

Pourquoi la solution de sulfate de fer est-elle la solution à titrer ?

La solution de sulfate de fer est la solution à titrer car elle contient l'ion fer (II), l'espèce chimique dont on cherche à déterminer la concentration.

Comment différencier l'espèce chimique du réactif titré de la solution qui la contient ?

L'espèce chimique est l'ion ou la molécule que l'on cherche à analyser (ici, l'ion Fe²⁺), tandis que la solution est le liquide dans lequel cette espèce chimique est dissoute (ici, la solution de sulfate de fer).

Quelle est la couleur de la solution avant l'équivalence et pourquoi ?

Avant l'équivalence, la solution est incolore, car l'ion permanganate (violet) est en excès et agit comme réactif limitant, consommant les ions fer (II). Les ions fer (II) n'ont pas de couleur, et c'est l'ion permanganate qui colore la solution.

Que se passe-t-il après l'équivalence dans le titrage ?

Après l'équivalence, le réactif titré (l'ion fer (II)) devient limitant, et l'ion permanganate (violet) est en excès dans le milieu réactionnel, ce qui provoque un changement de couleur de la solution, qui devient violette.

Quel principe stœchiométrique est utilisé pour calculer la concentration des ions fer (II) ?

À l'équivalence, les réactifs sont dans des proportions stœchiométriques. Cela signifie que les rapports entre la quantité de matière et les coefficients stœchiométriques dans l'équation chimique sont égaux pour chaque réactif. Cela permet de relier les concentrations et les volumes des solutions utilisées.

Comment relier les concentrations et les volumes des solutions à l'équivalence ?

On utilise la relation n = cV, où n est la quantité de matière, c est la concentration et V est le volume. En appliquant cette relation aux deux solutions (fer (II) et permanganate), on peut déterminer la concentration des ions fer (II) en fonction du volume équivalent de la solution titrante et des concentrations connues.

Quelle est la concentration en ions fer (II) dans la solution après le calcul ?

La concentration en ions fer (II) dans la solution est de 0,075 mol/L, obtenue après avoir appliqué les calculs stœchiométriques en utilisant les volumes et concentrations des réactifs.

Pourquoi est-il important de maintenir l'homogénéité des unités dans les calculs ?

Il est crucial de maintenir l'homogénéité des unités pour éviter les erreurs de calcul. Par exemple, les volumes doivent être exprimés dans les mêmes unités (ici, les millilitres) pour que les relations entre les quantités de matière et les concentrations soient correctes.