Physique et Chimie au lycée Jan Neruda de Prague
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6CD2010 TP méthode colorimétrique 1/3

mardi 28 septembre 2010 par Luc Tartier

Première séance de 45 minutes : préparation du protocole de la page 21
 
Préparation de la solution acidifiée d’eau oxygénée :
On trouve dans le livre P12 l’équation H2O2 → H2O + ½O2(g) qui n’explique rien du tout : Ca n’est tout de même pas une désintégration !? On préfèrera ne pas mettre de coefficient fractionnaire donc écrire 2 H2O2 → 2 H2O + O2(g)

C’est une réaction exothermique de dismutation composée de deux demi-équations d’oxydoréduction :

H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O (H2O2 est l’oxydant)
H2O2 = O2 + 2H+ + 2e- (H2O2 est le réducteur)
Le péroxyde d’hydrogène H2O2 peut donc être considéré comme un ampholyte rédox.

En République Tchèque, on trouve des solutions d’eau oxygénée à 3 ou 10%(en masse) donc il faut en connaître la densité d = 1,03 pour la solution à 10% donc d = 1,0 pour la solution à 3%.
En France, l’eau oxygénée est souvent vendue en solution à 10 volumes : 1L d’eau oxygénée peut libérer 10L de dioxygène (mesuré dans les CNTP donc avec un volume molaire de 22,4L).
 
Notre protocole nécessite 11,2mL d’eau oxygénée à 10 volumes pour 1L de solution acidifiée. Comment faire si nous disposons d’eau oxygénée à 3 ou 10% ?
 
Concentration de la solution à 10 volumes : 10/22,4 = 0,446 mol de O2 proviennent de 2 fois plus de H2O2 soit 0,892 mol.L-1
Quantité de matière dans 11,2 mL : 0,892.0,0112 = 10,0 mmol
La solution acidifiée (par 0,5 mL d’acide sulfurique concentré) a donc une concentration de 10,0 mmol.L-1 .
 
Pour obtenir 10 mmol de H2O2 il faut utiliser la masse molaire M(H2O2) =34 g.mol-1. Nous voulons donc m(H2O2) = 10-2.34 = 0,34g et m(solution à 3%) = 0,34/0,03 = 11,3 g, ce qui correspond à 11,3 mL à prélever.
 
Préparation de l’échelle de teinte : solutions de 0,20 à 5,0 mmol.L-1
 Pour effectuer rapidement les dilutions nous avons calculé tous les volumes à prélever de la solution mère. Si le volume est trop petit pour être prélevé avec précision, il faut utiliser une solution fille même si cela introduit aussi une certaine erreur.
 
 
 

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