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La phase
aqueuse du Pétrole Hahn contient du chlorure de
sodium. Pour connaître la concentration du chlorure de
sodium dans la phase aqueuse du Pétrole Hahn, on dose
les ions chlorure par les ions argent(I). Il y a formation
de chlorure d’argent très peu soluble. La
réaction peut être considérée
comme quasi totale.
- Ecrire
l’équation de la réaction
associée à ce dosage.
- On suit
le dosage par conductimétrie. L’eau pure
conduit-elle le courant électrique ?
- Quelle est la relation entre la conductance G et la
résistance R d’une solution ?
- Quelle est l’unité de conductance ?
- La conductance G est reliée à la
conductivité, notée s,
de la solution par la constante de cellule k :
s
= k · G. Quelle est l’unité de
conductivité ?
- De quels paramètres dépend k ?
- Calculer la valeur de la conductivité d’une
solution de chlorure de sodium de concentration molaire C
égale à 0,100 mol.L-1
après avoir donné l’expression
littérale correspondante.
Données : Conductivités molaires ioniques
en S·m2·mol-1
lH3O+
=34,98 10-3 ; lHO-
=19,92 10-3 ; lNa+
=5,01 10-3 ;lCl-
=7,63 10-3 ; lAg+
=6,2 10-3 ;lNO3-
=7,14 10-3 ;
- Définir
l’équivalence d’un dosage.
- Faire un bilan des espèces présentes
avant l’équivalence. En déduire
l’expression de la conductivité de la
solution en fonction des conductivités molaires
ioniques et des concentrations des espèces
chimiques présentes.
- Faire un bilan des espèces présentes
après l’équivalence. En déduire
l’expression de la conductivité de la
solution en fonction des conductivités molaires
ioniques et des concentrations des espèces
chimiques présentes.
- Résultats
expérimentaux : suivi conductimétrique du
dosage de 10,0 mL de phase aqueuse de pétrole
Hahn+200 mL d’eau par une solution de nitrate
d’argent de concentration molaire
1,00×10-2 mol.L-1.
- Donner
une explication à la rupture de pente à
l’équivalence.
- Pourquoi a-t-on ajouté 200 mL d’eau dans la
solution à doser ?
- Exploiter les résultats du dosage pour
déterminer la valeur de la concentration molaire
des ions chlorure dans la phase aqueuse du pétrole
Hahn
corrigé
Ag+
+ NO3- + Na+ +
Cl- = AgCl(s) + Na+ +
NO3-
Très
faiblement : les ions oxonium et hydroxyde sont
présents à la concentration molaire
10-7 mol.L-1.
G = 1/R ;
conductance exprimée en siemens (S) et
résistance exprimée en ohm.
La
conductivité s
s'exprime
en S.m-1.
k
dépend de la géométrie de la cellule (
k = largeur(m) / section m² )
- s
=
lNa+[Na+]+lCl-[Cl-],
concentration en mol m-3 soit 100 mol
m-3.
s
= 100
× (5,01×10-3 +
7,63×10-3) = 1,26
S.m-1.
- équivalence
: changement de réactif
limitant.
Proportions
stoechiométriques pour le réactif titrant et
l’espèce à doser.
avant
l'équivalence
Na+
,
Cl-
et
NO3- ajoutés sont
présents
- s
=
lNa+[Na+]+lCl-[Cl-]+
lNO3-
[NO3-]
après
l'équivalence
Na+
,
Ag+
et
NO3- ajoutés sont
présents
s
=
lNa+[Na+]+lAg+[Ag+]+
lNO3-
[NO3-]
• Avant
l’équivalence tout se passe comme si on
remplaçait les ions chlorure par les ions nitrate :
s
diminue lentement carlNO3-
voisine de lCl-
•
Après l’équivalence, la solution
s’enrichit en ions nitrate et en ions argent(I) :
s
augmente rapidement.
- on
ajoute 200 mL d’eau dans la solution à doser
pour ne pas avoir à tenir compte de la dilution,
le volume de la solution varie peu lors de l'ajout du
nitrate d'argent.
volume
équivalent VE=16,5 mL ;
les
quantités de matière de réactifs sont
en proportions stoéchiomètriques à
l'équivalence :
10,0
[Cl-]
= 16,5 ×1,00×10-2
[Cl-]
= 1,65×10-2
mol.L-1.
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