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7/21/2019 Détermination de la quantité de matière ( dosage.pdf http://slidepdf.com/reader/full/determination-de-la-quantite-de-matiere-dosagepdf 1/3  SERIE N° DETERMINATION DE LA QUANTITE DE MATIERE ( DOSAGE ) Exercice 1 On introduit 5g d’hydroxyde de sodium( NaOH ) dans une fiole jaugée, et on complète à 1L avec de l’eau distillée. On prélève ensuite 20 mL de la solution qu’on dose avec une solution d’acide chlorhydrique de concentration Ca = 0,05 mol.L -1  1)  Annoter le montage de dosage ci-contre. 2) Ecrire l’équation de la réaction du dosage. 3) Calculer la concentration Cb de la solution de NaOH à doser . 4) a- Définir l’équivalence acido-basique b- Comment repérer le point d’équivlence. c- Calculer le volume V a aj  de la solution de HCl  qu’il faut verser  pour obtenir l’équivalence acido -basique On donne en g.mol -1  M ( Na ) = 23 ; M ( O ) = 16 et M ( H ) = 1 Exercice 2 Le dosage de 20mL d’une solution aqueuse de HCl nécessite 16mL d’une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium ( KOH ) de concentration C b  = 10 -1 mol.L -1  1) Représenter le montage dosage. 2) Noter la couleur de la solution ainsi qu’un encadrement du pH en fonction de V ( KOH ) ajouté  3) Calculer la concentration Ca de la solution aqueuse de HCl 4) Déduire la quantité de matière n a  de HCl  5) Calculer la masse de KOH solide dissoute pour préparer 250mL de cette solution. On donne en g.mol -1  M ( K ) = 39 ; M ( O ) = 16 et M ( H ) = 1 Exercice 3 I/ On prépare 50mL d’une solution (SA) en dissolvant 1,2L d’acide chlorhydrique gazeux (HCl) dans l’eau. On donne le volume molaire des gaz V m=24L.mol -1 . 1) Ecrire l ’ équation chimique d’ionisation de l ’ acide chlorhydrique dans l’eau. 2) Qu’observait-on si on verse quelques gouttes de BBT dans un échantillon de cette solution ? 3) Montrer que la concentration molaire de la solution (SA) est  A=1mol.L-1. II/ On dose un volume B =20mL d’une solution (SB) de soude de concentration molaire B  par la solution (SA) d’acide chlorhydrique en présence de quelques gouttes du BBT. L’équi valence acido- basique est obtenue pour un volume  AE = 20mL de la solution titrante. 1) Faire un schéma annoté du dispositif de dosage. 2) Ecrire l ’ équation chimique de la réaction du dosage. Quels sont ces caractéristiques ? 3) a- Déf inir l’équi valence acido-basique. b- Etablir une relation entre CB, VB, C  A et  AE  à l ’ équivalence. En déduire la concentration molaire C B de la solution de soude. c- Quel est le pH du mélange à l’équi valence ?

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SERIE N°

DETERMINATION DE

LA QUANTITE DE MATIERE

( DOSAGE )

Exercice 1On introduit 5g d’hydroxyde de sodium( NaOH ) dans une fiole jaugée, et on complète à 1L avec de l’eau distillée. 

On prélève ensuite 20 mL de la solution qu’on dose avec une solution d’acide chlorhydrique de concentration

Ca = 0,05 mol.L-1

 

1) 

 Annoter le montage de dosage ci-contre.

2)  Ecrire l’équation de la réaction du dosage. 

3)  Calculer la concentration Cb de la solution de NaOH à doser .

4) 

a- Définir l’équivalence acido-basique

b-  Comment repérer le point d’équivlence. 

c-  Calculer le volume V a aj  de la solution de HCl  qu’il faut verser

 pour obtenir l’équivalence acido-basique

On donne en g.mol -1

  M ( Na ) = 23 ; M ( O ) = 16 et M ( H ) = 1

Exercice 2Le dosage de 20mL d’une solution aqueuse de HCl nécessite 16mL d’une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium 

( KOH ) de concentration C b = 10-1

mol.L-1

 

1)  Représenter le montage dosage.

2) 

Noter la couleur de la solution ainsi qu’un encadrement du pH en fonction de V ( KOH )ajouté 

3)  Calculer la concentration Ca de la solution aqueuse de HCl

4)  Déduire la quantité de matière na de HCl  

5)  Calculer la masse de KOH solide dissoute pour préparer 250mL de cette solution.

On donne en g.mol -1

  M ( K ) = 39 ; M ( O ) = 16 et M ( H ) = 1

Exercice 3

I/ On prépare 50mL d’une solution (S A ) en dissolvant 1,2L d’acide chlorhydrique gazeux (HCl) dans l’eau. 

On donne le volume molaire des gaz V m=24L.mol -1.

1)  Ecrire l ’ équation chimique d’ionisation de l ’ acide chlorhydrique dans l’eau. 

2)  Qu’observait-on si on verse quelques gouttes de BBT dans un échantillon de cette solution ?

3)  Montrer que la concentration molaire de la solution (S A ) est C  A=1mol.L-1. II/ On dose un volume V B=20mL d’une solution (SB ) de soude de concentration molaire C B  par la

solution (S A )

d’acide chlorhydrique en présence de quelques gouttes du BBT. L’équi valence acido- basique est

obtenue pour un volume V  AE = 20mL de la solution titrante. 

1)  Faire un schéma annoté du dispositif de dosage.

2)  Ecrire l ’ équation chimique de la réaction du dosage. Quels sont ces caractéristiques ?

3) a- Déf inir l’équi valence acido-basique.

b- Etablir une relation entre C B, V B, C  A  et V  AE   à l ’ équivalence. En déduire la concentration molaire C B de la

solution de soude. 

c- Quel est le pH du mélange à l’équi valence 

?

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Exercice 4

Le détartrant à cafetière est vendu sous forme de sachets de poudre portant la seule indication: acide sulfamique.

Cet acide est considéré comme un monoacide fort de formule: NH2SO3H On dissout une masse m=1 g de cet acide

dans de l'eau distillée de manière à obtenir 100 mL d'une solution (S).

On prélève ensuite un volume Va =20 mL de cette solution et on procède à son dosage par une solution d'hydroxydede sodium (NaOH) de concentration molaire C b=0,1 mol.L

-1 en présence de BBT.

1)  Calculer la concentration molaire C de la solution (S).

2)  a- Ecrire l'équation chimique de la réaction de dosage.

b- Donner les caractères de cette réaction.

3)  Comment peut-on repérer le point d'équivalence?

4)  Le volume de la solution d'hydroxyde de sodium nécessaire pour atteindre l'équivalence est: V BE  = 21 mL.

a- Déterminer la quantité de matière d'ions H3O + contenu dans le volume dosé.

b- Déduire celui dans la solution (S).

On donne: Masse molaire moléculaire de l'acide sulfamique: M = 97 g.mol

Exercice 5

On réalise le dosage d’un volume Vred = 20m l d’une solution S1 de sulfate de fer II (FeSO4) en milieu acide de

concentration molaire Cred inconnue par une solution S2 de permanganate de potassium de concentration

Cox = 0.1mol.l-1

.

L’équation de la réaction du dosage est : 5Fe2+

 +MnO4-+ 8H3O

+5Fe

3+ +Mn

2+ +12H2O

1) Ecrire les deux couples redox mis en jeu.

2) Comment repère-t-on le point d’équivalence ?

3) Quel est le rôle des ions Fe2+

 

4) L’équival ence est obtenue pour un volume VoxE = 12m l.

a- Donner la relation entre les quantités de matière à l’équivalence.

b- En déduire la concentration Cred de la solution de sulfate de fer II.

5) Déterminer la masse de sulfate de fer II dissoute dans 200 ml de la solution S1 

On donne : M(Fe) = 56 g.mol -1

 ;M(S) = 32 g.mol -1

 ;M(O) = 16 g.mol -1 

Exercice 6

On dose un volume V 1 = 20 mL d’une solution aqueuse de sulfate de fer II (FeSO4 ) acidifiée de concentration molaire C 1 ,

 par une solution de permanganate de potassium (KMnO4 ) de concentration molaire C 2 = 1,4 10-2 mol.L-1.

1) Donner un schéma annoté du dispositif expérimental permettant la réalisation de ce dosage.

2) Durant cette réaction, les ions Fe2+

 se transforment en ions Fe3+ , tandis que les ions MnO4

-se transforment en ions

Mn2+

en milieu acide , selon l’équation : MnO4 -+ 8 H3O

++5 e

-  Mn

2+ + 12 H2O

a-  Ecrire l’équation de transformation des ions Fe2+

 et dire s’il s’agit d’une oxydation ou d’une réduction.

b-  Ecrire l’équation bilan de la réaction des ions MnO4-avec les ions Fe

2+.

3) L’équivalence est obtenue par l’ajout, à la solution aqueuse de sulfate de fer II, d’un volume V’=14,3 mL de la

solution de permanganate de potassium.

a-  Préciser la méthode de repérage du point d’équivalence dans un tel dosage.

b- 

Montrer qu’à l’équivalence on a : C 2V’ =

 

c-  Calculer la valeur de la concentration molaire C 1.

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Exercice 7

On dispose d’une solution (S0 ) de permanganate de potassium (KMnO4 ) de concentration molaire C 0=4.10-2

 mol.L-1

 et de

coloration violette.

Partie I : Calculer la masse de permanganate de potassium qu’il faut dissoudre dans 0,5 litre d’eau distillée pour

 préparer la solution (S0 ).

Données : M(O)=16 g.mol -1

 ; M(K)=39 g.mol -1

 ; M(Mn)=55 g.mol -1

 .

Partie II : On se propose d’utiliser la solution (S0 ) pour déterminer la concentration molaire C d’une solution d’eauoxygénée (H2O2 ). On introduit dans un bécher un volume V=10 mL de la solution d’eau oxygénée, on acidifie la solution

avec de l’acide sulfurique concentré. On y verse progressivement la solution (S0 ) de permanganate de potassium

contenue dans une burette graduée. La réaction d’oxydoréduction entraîne la décoloration de la solution de

 permanganate de potassium. L’équivalence est atteinte lorsqu’on a versé 10 mL de la solution (S0 ).

1 ) Rappeler le principe d’un dosage manganimétrique.

2) Préciser le réactif oxydant et le réactif réducteur.

3) Ecrire l’équation chimique de la réaction d’oxydoréduction sachant qu’elle met en jeu les couples redox : O2 /H2O2 

et MnO4 - /Mn

2+ .

5) Calculer la quantité d’eau oxygénée présente à l’équivalence.

6) En déduire la concentration molaire C de la solution d’eau oxygénée.