Titrage du diiode dans la Bétadine

L’objectif de cette séance est de déterminer la concentration en diiode $\ce{I2}$ de la Bétadine, antiseptique utilisé couramment.

La bétadine

  • Pathologies : Antisepsie des plaies et brûlures superficielles et peu étendues.
  • L’étiquette de la bétadine précise : Bétadine 10 %.
  • Principes actifs : Diiode ($\ce{I2}$) : 1,08 g pour 100 mL.
  • Excipients : Glycérol (E422), Macrogol laurique ether, Phosphate disodique, Acide citrique (E330), Eau purifiée.
  • Incompatibilités : Le diiode est un oxydant. Chaleur, lumière, inactivé par le thiosulfate de sodium.

Quelques couples redox

  • $\ce{I2 (aq)/I− (aq)}$ ;
  • $\ce{Cu^{2+} (aq)/Cu(s)}$ ;
  • $\ce{Fe^{3+} (aq)/Fe^{2+} (aq)}$ ;
  • $\ce{S4O6^{2−} (aq)/S2O3^{2−} (aq)}$ ;
  • $\ce{MnO4^− (aq)/Mn^{2+} (aq)}$.

Données

  • Solutions disponibles :

    • Bétadine (diiode) : $\ce{I2 (aq)}$ ;
    • Sulfate de cuivre (II) : $\ce{(Cu^{2+} (aq) + SO4^{2−} (aq))}$ ;
    • Sulfate de fer (III) : $\ce{(2 Fe^{3+} (aq) + 3 SO4^{2−} (aq))}$ ;
    • Thiosulfate de sodium : $\ce{(2 Na+ (aq) + S2O3^{2-} (aq) )}$ ;
    • Permanganate de potassium : $\ce{(K+ (aq) + MnO4^- (aq))}$ ;

  • Concentration des différentes solutions titrantes possibles : $ C = \pu{5,0e−3 mol.L-1}$ ;

  • Indicateur de fin de réaction : empois d’amidon. L’empois d’amidon réagit avec le diiode présent dans une solution. Cette dernière se colore alors en bleu très foncé. En l’absence de diiode cette coloration disparaît.

Calcul d’incertitude : cas d’une mesure obtenue avec un appareil de tolérance connue

Lorsque la mesure est obtenue avec un appareil pour lequel le constructeur indique la tolérance $t$ (notée $\pm t$), l’incertitude liée à la tolérance de cet appareil a pour expression : $$ U = \dfrac{2\, t}{\sqrt{3}} $$

  1. Choisir, parmi les solutions disponibles, celle qui contient un titrant possible du diiode.

  2. Écrire les demi-équations électroniques correspondant aux 2 couples rédox mis en jeu dans ce titrage. En déduire l’équation support de titrage.

  3. Réaliser le schéma du montage en précisant où se situent le réactif titrant et le réactif titré.

  4. Préparer 50 mL d’une solution de bétadine diluée au 10ème. Rédiger le protocole de dilution en précisant la verrerie utilisée. On note $S$ cette solution.

  5. Réaliser le titrage de $\pu{10 mL}$ de la solution $S$ en utilisant de l’empois d’amidon comme indicateur coloré. Relever le volume à l’équivalence $V_E$.

  6. Réaliser le calcul d’incertitude sur $V_E$ et donner le résultat sous la forme : $V_E \pm U(V_E)$.

  7. En déduire la concentration en diiode de la solution $S$ puis celle de la solution commerciale.

  8. Comparer la valeur obtenue à la question précédente à celle indiquée dans les données. Remarque : La masse molaire du diiode vaut : $M(\ce{I2 (aq)}) = \pu{253,8 g.mol-1}$