Chimie - exercices sur le titrage du dioxyde de soufre présent dans un échantillon d’air - correction, Exercices de Chimie Organique
Renee88
Renee8824 April 2014

Chimie - exercices sur le titrage du dioxyde de soufre présent dans un échantillon d’air - correction, Exercices de Chimie Organique

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Chimie - exercices sur le titrage du dioxyde de soufre présent dans un échantillon d’air - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Oxydation du dioxyde de soufre, La transformation, le seuil d’alerte...
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Titrage du dioxyde de soufre présent dans un échantillon d'air (4 points)

2009 Asie Calculatrice interdite Correction (4 points) EXERCICE I.TITRAGE DU DIOXYDE DE SOUFRE PRÉSENT DANS UN ÉCHANTILLON D’AIR

1. Pour prélever avec précision V1 = 10,0 mL de solution S, on utilise une pipette jaugée de 10,0 mL. 2. Oxydation du dioxyde de soufre : SO2(aq) + 2H2O(l) = SO42–(aq) + 2e– + 4H+(aq) X5 Réduction des ions permanganate : MnO4–(aq) + 8H+(aq) + 5 e– = Mn2+(aq) + 4H2O(l) X2

2MnO4–(aq) + 16H+(aq) +5 SO2(aq) + 10H2O(l) = 5 SO42–(aq) + 20H+(aq) + 2Mn2+(aq) + 8H2O(l) soit en simplifiant pour H+ et H2O

2MnO4–(aq) +5 SO2(aq) + 2H2O(l) = 5 SO42–(aq) + 4H+(aq) + 2Mn2+(aq)

3. À l’équivalence, il y a changement de réactif limitant. Les réactifs sont alors introduits dans les proportions stœchiométriques.

4. Qr,i = ( ) ( ) ( )

( ) ( )

. .

.

  

          

      

5 2 4 2 2

4 aq aq aqi i i

2 5

4 aq 2 aqi i

SO Mn H

MnO SO

La transformation évoluant spontanément dans le sens direct, c’est que Qr,i < K.

5. D’après les coefficients stœchiométriques de l’équation chimique, à l’équivalence : 1 2 n n

5 2  .

6. .. 2 éq1 1 C VC V

5 2 

C1 = . .

.

2 éq

1

5 C V

2 V

C1 = , ,

,

25 1 00 10 8 0

2 10 0

  

 =

,

,

240 1 00 10

20 0

 

C1 =2,010–2 mol.L–1 dans la solution S de volume V1 = 10,0 mL 7. La solution S possède la même concentration molaire C1 quel que soit son volume.

Soit n la quantité de matière de SO2 présente dans le volume V0, n =

2

1

SO

m

M = C1.V0

m1 = C1.V0. 2SO

M = C1.V0.( SM + 2 MO)

m1 = 2,010–2  1,00  (32,0 + 216,0) = 2,010–2  64,0

m1 = 12810–2 = 1,28 = 1,3 g dans V0 = 1,00 L de solution S.

8. V = 1,00104 m3 d’air ont barboté dans la solution S pour obtenir une masse m1 . Pour V1m3 =1 m3 on obtient une masse m2 m1 et m2 sont proportionnelles : m2.V = m1.V1m3

m2 = .1 1m3m V

V

m2 = ,

, 4 1 1 3

1 00 10

 = 1,310–4 g de SO2 pour 1 m3 d’air.

9. m2 = 1,310–4106 = 1,3102 µg pour 1 m3 d’air m2 < 500 µg par m3 donc le seuil d’alerte n’est pas atteint.

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