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Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:14
par Jean S
Bonsoir,
La concentration de l'eau oxygénée est souvent exprimée en volumes, quelle est la correspondance avec la concentration molaire utilisée d'ordinaire ?
Merci

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:20
par SoS(17)
Bonsoir Jean,

En général, on vous donne la définition du titre en volume et à vous de faire le lien avec la concentration molaire.
Le titre en volume correspond au volume de dioxygène que peut libérer 1L d'eau oxygénée dans les conditions normales de température et pression (donc la volume molaire est donné).
A partir de l'équation de décomposition de l'eau oxygénée en dioxygène et eau, il vous reste à faire le lien entre volume de O2 (donc quantité de O2) et la quantité de H2O2.
C'est peut-être un peu succint....

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:21
par Jean Ts
Est-ce que c'est le genre de calcul qu'on peut nous donner à faire lors d'épreuves d'ECE ?

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:23
par SoS(17)
Les ECE sont des épreuves expérimentales avec bien sûr questions et calculs. L'épreuve n'est pas un écrit c'est-à-dire que le plus souvent ou vous êtes très guidé ou on vous donne des formules. Laissez-vous faire !

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:29
par Jean
Pour me préparer à cette éventualité, je veux bien que vous me guidiez lors de la résolution de l'exercice que je tentais de faire, je serai ainsi rassuré sachant que je sais le faire.

Je vous décris l'énoncé :
On dilue 10 fois une solution mère à 10 volumes pour obtenir un volume V=50mL d'une solution fille.
On titre 10 mL de la solution fille obtenue selon la réaction suivante (que j'ai établie, s'il y a erreur, signalez-le moi) :
5MNO4- + 6H+ + 5H2O2 = 2MN2+ + 8H2O + 5O2.
La question sur laquelle je bloque est :
Calculer la concentration molaire de la solution diluée afin d'en déduire le titre de la solution initiale puis, exprimer ce titre en "volume".

Pouvez-vous me donner des pistes afon de calculer la concentration molaire ?
J'avais commencé avec la formule simple d'une dilution au cours de laquelle il y a conservation de la quantité de matière avec C1*V1=C2*V2 jusqu'à ce que je m’aperçoive que ma concentration n'étais pas en mol.L-1 mais en volume ...

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:35
par SoS(17)
Ce n'est pas 5 MnO4- mais 2 MnO4-, probablement une erreur de frappe puisque le reste est juste.
L'exercice vous propose un titrage : l'intéressant, dans un titrage, c'est de connaître le volume équivalent car à partir de là, on peut calculer des quantités de matière donc aboutir à des concentrations. N'avez-vous pas cette donnée indispensable ainsi que la concentration de la solution de permanganate de potassium ?

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:38
par Jean
Oh excusez-moi :
Concentration permanganate de potassium : 2.10^-2 mol.L-1
Volume équivalent 22 mL.

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:40
par SoS(17)
je vous ai donné une piste : l'équivalence. Que peut-on écrire à l'équivalence ? je demande une relation en quantité de matière.

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:46
par Jean
A l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques, il y a changement de réactif limitant.
Ainsi (nMnO4-/2)=(nH2O2/5) ?
nMnO4- = [MnO4-] * Ve
nH2O2 = [H2O2] * 10.10^-3

Est-ce qu'on peut écrire :
([MnO4-]*Ve)/2 = ([H2O2]*10^-3)/5 ?

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:50
par SoS(17)
Oui, en corrigeant l'erreur (de frappe) dans le volume de H2O2 qui vaut bien 10.10^-3 !

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 22:58
par Jean
Si je ne me suis pas trompé :
Ce nous donne (5[Mno4-]*Ve)/(2*VH2O2)=[H2O2]
C'est bien ça ?
Je trouve une concentration égale à 1,1.10^-1 mol.L-1

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 23:00
par SoS(17)
je suis d'accord ! il s'agit, bien sûr, de la concentration de la solution diluée....

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 23:08
par Jean
La solution initiale était 10 fois plus concentrée, est-ce que je peux simplement multiplier la concentration par 10 ?

Ou alors il faut que j'applique ma formule de dilution :
Cmère * Vprélevé = Cfille * Vfille
Cmère = (Cfille*Vfille)/Vprélevé

Cmère = (0,11*0,05)/(0,005)
Cmère = 1,1 mol.L-1

Bon, maintenant je sais que j'aurai pu me contenter de multiplier par 10 !

Il me reste maintenant à exprimer la concentration en "volume"

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 23:10
par SoS(17)
Oui !
Il faut partir de la définition : le titre est égal au volume de O2 libéré par un litre de solution d'eau oxygénée.
Vu l'heure, je vous rappelle l'équation support : 2 H2O2 = H2O + O2

Re: Eau oxygénée

Posté : mer. 30 mai 2012 23:14
par Jean
Si je fais comme si j'utilisais un tableau d'avancement :
nO2 = (nH202)/2
et VO2 = nO2*Vm ?