Exercices sur le dosage du cuivre dans un laiton - correction, Exercices de Chimie
Renee88
Renee8823 April 2014

Exercices sur le dosage du cuivre dans un laiton - correction, Exercices de Chimie

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Exercices de chimie sur le dosage du cuivre dans un laiton - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Attaque acide du laiton, Dosage des ions cuivre, Filtration sous vide, Pourcentage massique en cui...
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Exercice III Dosage du cuivre dans un laiton (4 points)

Bac S 2012 Centres étrangers EXERCICE III – DOSAGE DU CUIVRE DANS UN LAITON (4 points)

1. Attaque acide du laiton 1.1. La solution d’acide nitrique utilisée est concentrée, le port de gants, de lunettes de protection et d’une blouse est obligatoire. Le fait qu’il y ait des vapeurs toxiques nécessite de travailler sous hotte.

1.2. Oxydation Cu(s) = Cu2+(aq) + 2 e (×3)

Réduction NO3(aq) + 4 H+(aq) + 3 e = NO(g) + 2 H2O(l) (×2)

3 Cu(s) + 2 NO3(aq) + 8 H+(aq) = 3 Cu2+(aq) + 2 NO(g) + 4 H2O(l) 2. Dosage des ions cuivre (II) 2.1.1 Il faut un becher contenant la solution (S) et on utilise une pipette jaugée de 10,0 mL pour le prélèvement. Quand on ajoute de l’iodure de potassium, on peut utiliser une éprouvette graduée de 10 mL. 2.1.2 Les ions cuivre (II) doivent être totalement consommés lors de la réaction (2) pour cela les ions iodure doivent être introduits en excès. 2.1.32.2. Il s’agit d’un titrage indirect, les ions cuivre (II) réagissent dans un premier temps avec de l’iodure de potassium. On dose ensuite le diiode formé par une solution de thiosulfate de sodium. 2.3. On peut envisager un dosage colorimétrique par étalonnage, en utilisant un spectrophotomètre. Les ions cuivre (II) étant la seule espèce colorée, l’absorbance de la solution sera proportionnelle à leur concentration d’après la loi de Beer-Lambert.

Entonnoir Büchner

Fiole à vide

Filtrat

Solide : iodure de cuivre (I)

Nom du montage : Filtration sous vide

2.4.1.

2.4.2. Réaction support du titrage : I2(aq) + 2 S2O32–(aq) = 2 I (aq) + S4O62–(aq) réaction 3 À l’équivalence les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques. L’empois d’amidon forme un complexe bleu foncé en présence de diiode, or celui-ci est totalement consommé, la coloration bleu foncé disparaît.

2.4.3. D’après l’équation de la réaction 3, à l’équivalence : 2I

n = 2-

2 3S O n

2

2I

n = E C.V

2

2.4.4. D’après l’équation de la réaction 2 (2 Cu2+(aq) + 4 I –(aq) = 2 CuI(s) + I2(aq)), on a 2Cu

n

2

= 2I

n

2Cu

n

2

= E C.V

2

2Cun  = EC.V

2.5. D’après la réaction 1 (3 Cu(s) + 2 NO3(aq) + 8 H+(aq) = 3 Cu2+(aq) + 2 NO(g) + 4 H2O(l)), on a

2Cu Cu nn

3 3

 donc 2Cu Cun n  .

nS = C.VE nS = 0,100 × 11,1×10–3 = 1,11×10–3 mol de cuivre. 3. Pourcentage massique en cuivre dans le laiton 3.1. V = 10,0 mL de solution S  nS mol de cuivre consommée.

VT = 100,0 mL de solution S  nCu mol de cuivre contenue dans le fil et consommée nCu.V = nS.VT

nCu = S T n .V

V

nCu = 31,11 10 100,0

10,0

  = 1,11×10–2 mol

mCu = nCu.M(Cu) mCu = 1,11×10–2 ×63,5 = 0,705 g

3.2. %massique Cu = Cu

fil

m

m

%massique Cu = 0,705

1,00 = 0,705 = 70,5 % Il s’agit d’un laiton commercial CuZn30

(70% de cuivre et 30% de zinc)

Becher contenant du diiode + empois d’amidon

Agitateur magnétique

Burette contenant la solution titrante de thiosulfate de sodium (2Na+(aq) + S2O32-(aq)) avec C = 0,100mol.L-1

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