Exercice chimie titrage pH métrique

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Marie Terminale S

Exercice chimie titrage pH métrique

Message par Marie Terminale S » sam. 31 oct. 2020 15:36

Exercice : dépollution par les végétaux

La serpentine est une roche qui constitue une source naturelle de pollution du sol en métaux lourds tel que le nickel. La Festuca Lemanii est une plante qui se développe dans les landes à serpentine. Des chercheurs pensent qu'elle pourrait fixer l'élément nickel et jouer le rôle de plante dépolluante.

A: Préparation de l'échantillon

20,0 g de Festuca Lemanii sont broyés, mélangés avec de l'acide nitrique puis chauffés. Après traitement basique et filtration, volume Vs=50,0 mL de solution S, contenant des ions oxonium et nickel (II), Ni2+(aq), est obtenu.

B : Titrage des ions nickel

Le titrage d'un volume VA=20,0 mL de la solution S par une solution d'ions hydroxyde de concentration CB=1,00x 10-2 mol-L-1 donne par suivi pH-mé- trique la courbe ci-dessous.

Au cours de ce titrage, deux réactions totales et successives se produisent, (R1) puis (R2) d'équation :

(R1): H3O+ (aq) + HO-(aq)→2 H20(l)

(R2) : Ni2+(aq) + 2 HO-(aq)→ Ni(OH)2 (s)

Questions :
Dans la plupart des végétaux communs, la teneur nickel est estimée à 50 µg par gramme de matière sèche.

1. Schématiser et légender le dispositif expérimental de titrage

2. Déterminer le volume VE2 versé à la deuxième équivalence.

3. Justifier que la quantité d'ions Ni2+ titrés, n(Ni2+)  s'exprime par n(Ni2+) =(CB×(Ve2-Ve1))/2

4. Déterminer la masse d'élément nickel présent dans 1,0 de Festuca Lemanii (M(Ni) = 58,7 g mol-1).

5. Est-il envisageable d'utiliser la Festuca Lemanii comme plante dépolluante



Cet exercice est accompagné d’une courbe de titrage. J’ai trouvé le volume VE2 = 15,0mL et VE1= 4,0mL .

J'ai fais mon schéma , mais à la question 3 je ne parvient pas à expliquer comment on trouve (VE2-VE1) 

ensuite j’ai trouvé pour la question 4 une quantité de matière de 4,5x10-5 mol 

puis une masse d’élément nickel pour 1g de Festuca Lemanii qui vaut 0,13mg . Je ne sais pas comment conclure la question 5.



Merci de votre aide 
SoS(12)
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Re: Exercice chimie titrage pH métrique

Message par SoS(12) » sam. 31 oct. 2020 16:15

Bonjour Marie,

Pour la question 3, il faut bien penser que la quantité de matière d'ions HO- qui réagissent avec les ions nickel est celle qui a été versée après la réaction avec les ions H3O+. Pour le dire autrement, tout ce qui est versé avant VE1 ne réagit qu'avec les ions H3O+, puis ce qui est versé entre VE1 et VE2 réagit avec les ions nickel. C'est la seule quantité qui vous intéresse pour déterminer la quantité d'ions nickel en solution.
Le coefficient 2 qui apparait est lié aux coefficients stœchiométriques présents dans l'équation de la réaction.

Je ne vérifie pas vos calculs, mais si vous montrez qu'il y a 0,13 mg de nickel par gramme de Festuca Lemanii, vous montrez que cette plante accumule bien du nickel, et donc qu'il y en a moins dans le sol après leur pousse. N'oubliez pas qu'un sol sera recouvert non pas d'un gramme de plante mais de plusieurs tonnes de plantes !

En restant bien sûr à votre disposition si les éléments que je vous ai donné ne vous permettent pas pleinement de répondre à vos questions.
Myriam Term

Re: Exercice chimie titrage pH métrique

Message par Myriam Term » lun. 16 nov. 2020 10:10

Bonjour, j'ai le même exercice et je ne trouve pas les mêmes résultats pour la 3 et la 4.
J'ai trouvé pour ni= 5.5 x 10 puissance -5 mol et ensuite pour calculer m j'ai utiliser mon calcul précédent:
m=n x M = 5.5 x 10 puissance -5 x 58.7= 3.2 x 10 puissance -3 g

J'ai très certainement faux mais j'avoue que que je ne comprends pas pourquoi.
Merci d'avance
Chantal Terminale Gé

Re: Exercice chimie titrage pH métrique

Message par Chantal Terminale Gé » lun. 16 nov. 2020 13:05

Bonjour,

J'ai le meme exo à faire mais je ne comprends pas pourquoi pour la question 5 on obtient une réponse en mg alors que l'on convertie tout en g?

Ce serait pa plutôt, 0.13g de nickel par gramme de Fetuca Lemanii?
Dans un autre ex ça met la même réponse en mg mais pourquoi?
Samantha

Re: Exercice chimie titrage pH métrique

Message par Samantha » lun. 16 nov. 2020 22:05

Bonjour,

La réponse à la question 4 ne serait pas plutôt 0.12g, soit 120mg?

Merci d'avance
SoS(10)
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Re: Exercice chimie titrage pH métrique

Message par SoS(10) » mar. 17 nov. 2020 09:29

Bonjour,
vous avez été plusieurs à intervenir sur cette question, je ne peux répondre de façon indépendante.
Voici ce que je peux vous dire pour vous aider:
a- le résultat n(Ni) = 5,5.10(-5) mol dans les 20mL dosés est exact.
b- Penser pour la suite à bien définir ce qui vient d'être calculé: 5,5.10(-5) = quantité de matière d'ions nickel dans 20.0mL or les 20,0 g de plante broyés ont permis de faire une solution S de volume V= 50,0mL ....la quantité de matière d'ions nickel dans 20,0g de plante est donc supérieure à celle obtenue par le titrage (utiliser la proportionnalité)
c- Vous pourrez ensuite vous ramener à la quantité de matière d'ions nickel dans 1,0g de plante puis en déduire la masse de nickel.
d- le résultat sera en effet en gramme mais avec une puissance de 10 négative d'où l'intérêt de l'exprimer en mg ou µg pour comparer à la masse dans une plante commune(50µg)

Bon courage pour la finalisation de cet exercice
Samantha

Re: Exercice chimie titrage pH métrique

Message par Samantha » mar. 17 nov. 2020 13:55

Merci je comprends maintenant et j ai le bon resultat en comparant avec mon prof.
lena S

Re: Exercice chimie titrage pH métrique

Message par lena S » lun. 4 oct. 2021 00:11

Bonjour, personnellement j'obtient 3,96*10^(-4)g de nickel, c'est à dire 396 microgrames de nickel, ce qui est 8 fois supérieur a la teneur en nickel de 50 microgrammes, ça me semble beéaucoup donc j'ai l'impression que mon resultat est faux. Quelqu'un peux m'aider ?
SoS(38)
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Re: Exercice chimie titrage pH métrique

Message par SoS(38) » mar. 12 oct. 2021 20:17

Bonjour,

Pouvez-vous nous présenter vos calculs pour que nous vérifions? Merci.
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