Tp n°0 de chimie ( ts ) : dosage du diiode dans un antiseptique du commerce








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date de publication29.10.2016
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TP n°0 de chimie ( TS ) : DOSAGE DU DIIODE DANS UN ANTISEPTIQUE DU COMMERCE

Objectifs :

  • Déterminer la concentration en diiode d’une solution S d’antiseptique par un dosage d’oxydoréduction en utilisant une solution de thiosulfate de sodium ( 2 Na+ + S2O32- ) de concentration connue.

  • Déterminer un facteur de dilution.

  • Préparer le TP n°1.

Données :

  • Les molécules de diiode (I2) en solution aqueuse donnent une coloration allant du brun au jaune pâle selon leur concentration.

  • Les ions Na+, I-, S4O62- et S2O32- sont incolores en solution aqueuse.

  • M(I2) = 253,8 g.mol-1.



  1. INTRODUCTION

On dispose d’une solution d’antiseptique à usage externe l’ « Isodine® ». L’étiquette du flacon Indique : «Cada 100 mL contienen : Complejo Yodo-Polivinil-pirrolidona 10 g. (equivalente a 1,0 g de Yodo) ». On se propose de vérifier cette indication par titrage (ou dosage) par une solution de thiosulfate de sodium (Na+(aq) + S2O32-(aq)) du diiode I2 (« Yodo ») contenu dans la solution antiseptique

  1. EXPERIENCE PRELIMINAIRE



  1. Ecrire l’équation bilan de la réaction d’oxydoréduction entre le diiode I2 et les ions thiosulfate S2O32-. Les couples oxydant-réducteur mis en jeu sont : I2 / I- et S4O62- / S2O32-.



½ équation rédox : ………………………………………………………………………………………………
½ équation rédox : ……………………………………………………………………………………………
Equation de la réaction d’oxydoréduction :



  1. Dans un tube à essai introduire quelques mL de la solution S1 de thiosulfate de sodium. Ajouter dans le tube à essai, goutte à goutte et tout en agitant, un peu de la solution S de diiode.


Observation :

  1. Comment peut-on expliquer la décoloration de la solution de diiode ?



  1. Que peut-on dire de la vitesse de la réaction entre le diiode et les ions thiosulfate ?



  1. ETUDE THEORIQUE

La réaction support du titrage (ou dosage) est la réaction d’oxydoréduction entre les ions thiosulfate S2O32- (réactif titrant) d’une solution de thiosulfate de sodium et les molécules de diiode (réactif titré) de la solution d’antiseptique.

  1. Rappeler l’équation de la réaction support du dosage.



  1. Rappeler les deux définitions possibles pour l’équivalence d’un dosage.

Déf. 1 :

Déf. 2 :



Soit ni(I2) la quantité de diiode dosée.

Soit ni(S2O32-) la quantité d’ions thiosulfate versée pour atteindre l’équivalence.

Soit [I2] la concentration molaire effective en diiode de la solution dosée.

Soit V(I2) le volume de solution de diiode dosé.

Soit [S2O32-] la concentration molaire effective en ions thiosulfate de la solution titrante de thiosulfate de sodium.

Soit V(éq)le volume de solution titrante de thiosulfate de sodium à verser pour atteindre l’équivalence.

En complétant le tableau d’avancement se trouvant en annexe montrer qu’à l’équivalence du dosage on a

2 x ni(I2) = ni(S2O32-) puis que 2 x [I2] x V(I2)= [S2O32-] x V(éq).

Démonstration:



  1. Soit [I2]théo la concentration effective théorique en diiode de la solution d’antiseptique. Calculer [I2]théo en supposant que l’indication portée sur l’étiquette de la solution d’ « Isodine® » soit exacte (1,0g de I2 pour 100 mL de solution).



  1. On dispose pour titrer la solution d’antiseptique d’une solution de thiosulfate de sodium telle que [S2O32-] = 7,8 x 10-3 mol.L-1. La solution S d’antiseptique est trop concentrée, il faut la diluer pour obtenir une solution S’ à titrer. Chercher par combien il faut diluer la solution d’antiseptique pour que le volume de solution titrante de thiosulfate de sodium versé à l’équivalence soit d’environ 10 mL.



  1. TITRAGE (OU DOSAGE)

IV-1) Dilution de la solution d’antiseptique

Regrouper sur la paillasse le matériel nécessaire pour préparer la solution diluée d’antiseptique S’ (voir III-e).

Appeler le professeur. Après accord de ce dernier réaliser la dilution.

IV-2) Schéma du montage

Réaliser ci-dessous un schéma soigné et correctementlégendé du montage nécessaire pour réaliser le titrage de V(I2)=10,0 mL de solution diluée d’antiseptique S’ par la solution de thiosulfate de sodium ([S2O32-]=7,8 x 10-3 mol.L-1).

IV-3) titrage (ou dosage) rapide

Attention : lire tout le protocole expérimental avant de commencer la manip.

  1. Rincer la burette avec un peu de la solution titrante de thiosulfate de sodium telle que [S2O32-]=7,8 x 10-3 mol.L-1

  2. Remplir la burette en dépassant nettement la graduation zéro. Ajuster au zéro le niveau du ménisque formé par la solution de thiosulfate de sodium. Vérifier que l’air qui restait dans le tube en dessous du robinet a bien été évacué.

  3. Prélever exactement 10,0 mL de la solution diluée d’antiseptique S’, verser ce prélèvement dans un erlenmeyer propre contenant le turbulent magnétique. Attention le prélèvement ne doit pas être fait directement dans la fiole jaugée (risque d’aspirer de l’air et de pollution de la solution à doser). Ajouter au besoin de l’eau distillée dans l’erlenmeyer pour que le turbulent magnétique soit bien immergé (l’ajout d’eau distillée ne modifie en rien le résultat du dosage).

  4. Placer l’erlenmeyer sur l’agitateur magnétique, le mettre en marche, régler la vitesse de rotation (il ne doit pas y avoir de projections). Laisser s’écouler progressivement la solution de thiosulfate de sodium dans l’erlenmeyer contenant la solution à titrer. Lorsque la coloration de la solution de diiode devient jaune pâle, fermer le robinet et verser dans le bécher quelques gouttes d’un indicateur de fin de réaction : l’empois d’amidon.

N.B. L’empois d’amidon en présence de diiode donne une couleur bleu foncé à la solution. L’indicateur permet de repérer le point d’équivalence avec plus de précision.

  1. Poursuivre le titrage en ralentissant le rythme des ajouts afin de pouvoir arrêter l’addition dès que la coloration bleu foncé disparaît. Relever alors le volume V0 de solution de thiosulfate de sodium versé correspondant.

V0 = ________mL

IV-4) Titrage (ou dosage) précis

Recommencer le titrage afin d’en améliorer la précision. Ajouter la solution titrante de thiosulfate de sodium rapidement jusqu’à ( V0 – 1,5 ) mL puis goutte à goutte à partir de ( V0 – 1,5 ) mL.

Soit V(éq) la valeur du volume de la solution de thiosulfate de sodium provoquant la décoloration de la solution.

V(éq) = ________mL

  1. EXPLOITATION DU TITRAGE (OU DOSAGE)



  1. A l’aide de la relation établie au III-c. déterminer la concentration effective en diiode [I2]diluée de la solution diluée S’ d’antiseptique.



  1. En déduire la concentration effective en diiode de la solution d’antiseptique déterminée expérimentalement [I2]exp



  1. Comparer [I2]exp et [I2]théo en calculant l’écart relatif des deux concentrations par rapport à la valeur théorique(voir III.d). L’indication de l’étiquette de l’antiseptique peut-elle être considérée comme exacte ?


ANNEXE

Equation de la réaction




Etat du système

Avancement

Quantités de matière (littéral)

Etat initial




ni (I2)

ni(S2O32-)







Etat intermédiaire
















Equivalence

xéq













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