L’élément fer dans l’anti-mousse

Les solutions anti-mousse pour gazon sont composées notamment d’ions fer (II) très actifs contre la mousse. L’objectif de cette séance est de déterminer la concentration en ions fer (II) dans un anti-mousse.

> Gazon envahi par la mousse

Données

  • Ion permanganate : $\ce{MnO4^− (aq)}$ solution violette ;
  • Ion manganèse : $\ce{Mn^{2+} (aq)}$ solution incolore ;
  • Ion fer (II) : $\ce{Fe^{2+} (aq)}$ solution vert pâle ;
  • Ion fer (III) : $\ce{Fe^{3+} (aq)}$ solution jaune pâle ;
  • Couples redox : $\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}$ et $\ce{MnO4^−/Mn^{2+}}$.
  • La solution commerciale d’anti-mousse est trop concentrée. On divise donc pas 10 la concentration en ions fer (II).

Protocole

  • Prélever $\pu{10 mL}$ de la solution anti-mousse diluée à l’aide d’une pipette jaugée. L’introduire dans un bécher.
  • Ajouter 3 gouttes d’acide sulfurique concentré.
  • Remplir la burette avec la solution de permanganate de potassium de concentration $\pu{2,00e-2 mol·L-1}$.
  • Verser progressivement la solution de permanganate de potassium.
  • Repérer l’équivalence.

Exploitation

Une simulation du titrage se trouve à cette adresse

  1. La réaction chimique étudiée est la réaction entre les ions fer (II) et les ions permanganate. Écrire l’équation du titrage.

  2. Faire un schéma du montage utilisé lors du titrage. Annoter ce schéma.

  3. Paramétrer la simulation. Pour la concentration initiale en ions fer (II) choisir $\pu{0,1 mol.L-1}$.

  4. Lancer la simulation. Comment évoluent les concentrations des réactifs ? Des produits ?

  5. Noter la valeur du volume de solution de permanganate de potassium à verser afin que les quantités de matière des réactifs soient nulles. On est alors à l’équivalence du titrage.

  6. Quel était le réactif limitant avant l’équivalence ?

  7. Quel sera le réactif limitant après l’équivalence ?

  8. À l’aide d’un tableau d’avancement déterminer la quantité de matière initiale des ions fer (II) dans l’état initial du titrage.

  9. En déduire la concentration des ions fer (II) dans la solution diluée puis dans le produit commercial.

Synthèse

  1. Qu’est-ce qu’un dosage ?

  2. Qu’est-ce qu’un titrage ?

  3. Qu’est-ce qu’un titrage direct ?

  4. Qu’est-ce que l’équivalence d’un titrage ?

  5. Comment repère-t-on l’équivalence ?

  6. Quelles propriétés doit posséder la réaction chimique support d’un titrage ?