Titrage des ions chlorure par une solution de nitrate...

4
TS Spé - Les courants océaniques, régulateurs du climat Thème : L’eau Chap. 1 Eau et environnement TP : Titrage des ions chlorure par suivi conductimétrique 1 C. Grange-Reynas Les courants océaniques, régulateurs du climat Mots-clefs : Mers, océans ; climat ; traceurs chimiques. ACTIVITE EXPERIMENTALE : L’eau de mer, une solution plus ou moins salée Titrage des ions chlorure par une solution de nitrate d’argent par suivi conductimétrique Un peu de vocabulaire… La salinité S de l’eau de mer correspond à la masse totale (en g) de sels dissous (cations et anions) dans un kilogramme d’eau de mer. La chlorinité Cl représente la masse (en g) de chlore équivalente à la quantité d’ions chlorure et d’ions bromure dans un kilogramme d’eau de mer. La salinité peut être déduite de la chlorinité grâce à la relation : S = 1,806 55 x Cl Les ions chlorure peuvent être titrés par une solution de nitrate d’argent (Ag + + NO 3 - ) par suivi conductimétrique. Matériel : Eau de mer Fiole jaugée de 100 mL Béchers de 50 mL ; 250 mL Burette graduée + verre à pied Pipette jaugée de 10,0 mL Barreau aimanté Agitateur magnétique Conductimètre Solution de nitrate d’argent (Ag + + NO 3 - ) C = 5,0 x 10 -2 mol.L -1 Protocole : Diluer au 1/10 l’eau de mer Remplir une burette graduée avec la solution de nitrate d’argent Prélever exactement 10 mL d’eau de mer diluée et placer le prélèvement dans un bécher de 250 mL Ajouter environ 100 mL d’eau distillée Mettre en place un barreau aimanté et placer la cellule de conductimétrie dans l’échantillon d’eau de mer. Sous agitation magnétique, introduire progressivement la solution titrante de nitrate d’argent et relever les valeurs de conductivité mesurées. Exploitation des résultats Représenter graphiquement la conductivité mesurée en fonction du volume de la solution titrante versée. Noter l’évolution de la conductivité. A quoi est‐elle due ? Comment s’exprime-t-elle ? Comment expliquez-vous l’évolution de la conductivité de la solution lors de l’addition de nitrate d’argent ? Ecrire l’équation de la réaction qui se produit dans le bécher Déterminer la concentration molaire des ions chlorure de l’eau de mer Déterminer la concentration massique en ions chloure de l’eau de mer.

Transcript of Titrage des ions chlorure par une solution de nitrate...

TS Spé - Les courants océaniques, régulateurs du climat Thème : L’eau Chap. 1 Eau et environnement

TP : Titrage des ions chlorure par suivi conductimétrique 1 C. Grange-Reynas

Les courants océaniques, régulateurs du climat

Mots-clefs : Mers, océans ; climat ; traceurs chimiques.

ACTIVITE EXPERIMENTALE : L’eau de mer, une solution plus ou moins salée

Titrage des ions chlorure par une solution de nitrate d’argent

par suivi conductimétrique

Un peu de vocabulaire…

La salinité S de l’eau de mer correspond à la masse totale (en g) de sels dissous (cations et anions) dans un

kilogramme d’eau de mer.

La chlorinité Cl représente la masse (en g) de chlore équivalente à la quantité d’ions chlorure et d’ions

bromure dans un kilogramme d’eau de mer. La salinité peut être déduite de la chlorinité grâce à la relation :

S = 1,806 55 x Cl

Les ions chlorure peuvent être titrés par une solution de nitrate d’argent (Ag+ + NO3-) par suivi conductimétrique.

Matériel :

Eau de mer

Fiole jaugée de 100 mL

Béchers de 50 mL ; 250 mL

Burette graduée + verre à

pied

Pipette jaugée de 10,0 mL

Barreau aimanté

Agitateur magnétique

Conductimètre

Solution de nitrate

d’argent (Ag+ + NO3-)

C = 5,0 x 10-2 mol.L-1

Protocole :

Diluer au 1/10 l’eau de mer

Remplir une burette graduée avec la solution de nitrate d’argent

Prélever exactement 10 mL d’eau de mer diluée et placer le prélèvement dans un bécher de 250 mL

Ajouter environ 100 mL d’eau distillée

Mettre en place un barreau aimanté et placer la cellule de conductimétrie dans l’échantillon d’eau de mer.

Sous agitation magnétique, introduire progressivement la solution titrante de nitrate d’argent et relever les

valeurs de conductivité mesurées.

Exploitation des résultats

Représenter graphiquement la conductivité mesurée en fonction du volume de la solution titrante versée.

Noter l’évolution de la conductivité.

A quoi est‐elle due ? Comment s’exprime-t-elle ?

Comment expliquez-vous l’évolution de la conductivité de la solution lors de l’addition de nitrate d’argent ?

Ecrire l’équation de la réaction qui se produit dans le bécher

Déterminer la concentration molaire des ions chlorure de l’eau de mer

Déterminer la concentration massique en ions chloure de l’eau de mer.

TS Spé - Les courants océaniques, régulateurs du climat Thème : L’eau Thème : L’eau Chap. 1 Eau et environnement

TP : Titrage des ions chlorure par suivi conductimétrique 2 C.Grange-Reynas

CORRECTION

Les ions chlorure peuvent être titrés par une solution de nitrate d’argent (Ag+ + NO3-) par suivi conductimétrique.

Rappels :

Qu’est-ce qu’un dosage ?

TS Spé - Les courants océaniques, régulateurs du climat Thème : L’eau Thème : L’eau Chap. 1 Eau et environnement

TP : Titrage des ions chlorure par suivi conductimétrique 3 C.Grange-Reynas

Matériel :

Eau de mer

Fiole jaugée de 100 mL

Bécher de 250 mL

Burette graduée

Pipette jaugée de 10,0 mL

Barreau aimanté

Agitateur magnétique

Solution de nitrate

d’argent (Ag+ + NO3-)

C1 = 5,0 x 10-2 mol.L-1

Protocole :

Diluer au 1/10 l’eau de mer

Remplir une burette graduée avec la solution de nitrate d’argent

Prélever exactement 10 mL d’eau de mer diluée et placer le prélèvement dans un bécher de 250 mL

Ajouter environ 100 mL d’eau distillée

Mettre en place un barreau aimanté et placer la cellule de conductimétrie dans l’échantillon d’eau de mer.

Sous agitation magnétique, introduire progressivement la solution titrante de nitrate d’argent et relever les

valeurs de conductivité mesurées.

Remarques expérimentales :

Le conductimètre doit avoir trempé au moins 20 min dans l’eau distillée.

La sonde doit être bien droite dans le bécher.

Etalonnage du conductimètre : concentration faible : 1 413 mS.cm-1.

Si des problèmes persistent bouger la sonde.

Tableau de valeurs expérimentales :

VA (en mL) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

(mS.cm-1)

VA (en mL) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

(mS.cm-1)

Exploitation des résultats

Représenter graphiquement la conductivité mesurée en fonction du volume de la solution titrante versée.

TS Spé - Les courants océaniques, régulateurs du climat Thème : L’eau Thème : L’eau Chap. 1 Eau et environnement

TP : Titrage des ions chlorure par suivi conductimétrique 4 C.Grange-Reynas

Noter l’évolution de la conductivité.

La conductivité de la solution diminue jusqu'à un minimum qui correspond au point d’équivalence puis elle

augmente à nouveau.

A quoi est‐elle due ? Comment s’exprime-t-elle ?

La conductivité ionique molaire

Comment expliquez-vous l’évolution de la conductivité de la solution lors de l’addition de nitrate d’argent ?

Au départ, l’eau de mer contient des ions Na+ et des ions Cl-

Lorsque l’on ajoute du nitrate d’argent, les ions Cl- disparaissent et sont remplacés par des NO3- : or ces derniers ont

une conductivité inférieure aux Cl- donc la conductivité totale de la solution diminue.

A l’équivalence, les ions chlorure ont complètement réagit : la quantité d’ions est minimale.

Après l’équivalence, on ajoute des ions Ag+ et NO3- qui ne réagissent pas donc la quantité d’ions augmente donc la

conductivité totale de la solution aussi.

Ecrire l’équation de la réaction qui se produit dans le bécher

Les ions argent et chlorure se lient et forment une entité neutre, non soluble dans l’eau : AgCl(s) : Ag+ + Cl- AgCl (s)

Déterminer la concentration molaire des ions chlorure de l’eau de mer

VEq = …………….

A l’équivalence la quantité (𝐶𝑙-) de réactif titré présent initialement dans les 10,0 mL d’eau de mer diluée mise dans le bécher et la quantité d’ion argent 𝑛(𝐴𝑔+) sont dans les proportions stoechiométriques.

D’après l’équation de la réaction de titrage : n(𝐶𝑙−)

1 =

n(𝐴𝑔+)

1 soit n(𝐶𝑙−) = n(𝐴𝑔+)

C eau diluée = n(𝐴𝑔+)

𝑉 =

𝐶1 𝑥 𝑉𝑒𝑞

𝑉

Déterminer la concentration massique en ions chlorure de l’eau de mer.