flèche de retour

CAPES-Montage chimie n°8 :
Expériences portant sur la caractérisation des ions en solution aqueuse et leur dosage

Pour rechercher un mot dans la page, utilisez la fonction de votre navigateur
(Ctrl + F)

Introduction :

La caractérisation des ions peut permettre la vérification du bon déroulement d'un protocole, leur dosage peut nous permettre de déterminer leur quantité dans une boisson, et dans le cas où ces ions sont nocifs, de savoir si la boisson est propre à la consommation ou non.
Mais plus généralement, de nombreuses expériences de chimie incluent une caractérisation ionique, en témoigne les travaux pratiques effectués en lycée.

La caractérisation des ions :

Par leur couleur :

Expériences de caractérisation des ions par leur couleur

Application de l'ion cobalt Co2+ :

Déposons une goutte de chlorure de cobalt sur un papier filtre et plaçons celui-ci au dessus d'une flamme : le papier filtre passe de la couleur rose à la couleur bleue :

En effet, la couleur rose du chlorure de cobalt mis en solution vient du complexe Co(H2O)62+. Au niveau de la flamme, ce complexe est déshydraté et on retrouve un autre complexe du cobalt bleu : CoCl42-.
Cette expérience peut servir comme test d'humidité.

Tests à la flamme :

Prenons un fil de platine et nettoyons-le à la flamme d'un bec bunsen (la flamme est donc bleutée, presque invisible).

Par précipitation et complexation :

On va différencier les ions chlorure et les ions iodure :
Tout d'abord, on utilise leur précipitation avec les ions argent (Ag+) :

Ensuite, on utilise leur différence de comportement dans l'ammoniac :

Par précipitation :

On s'intéresse ici aux hydroxydes, on les reconnaît par leur couleur :

Par les propriétés acido-basiques :

Par réaction rédox :

On met en évidence les propriétés réductrices des ion ferreux (Fe2+) :

Mise en évidence des ions ferreux grâce au permanganate de potassium

On observe alors la décoloration de la solution de permanganate de potassium lorsqu'elle rentre en contact avec les ions ferreux en milieu acide.

MnO4-(aq) + 5 Fe2+(aq) + 8 H+ flèche Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4 H2O(l)

Dosage des ions :

De NH4+ par conductimétrie :

Dosage de NH4+ par conductimétrie

On mesure la conductance de la solution en fonction de l'ajout d'un volume VOH- de soude.
(La courbe a été réalisée entièrement en préparation. En présentation on ne montre que l'obtention de deux points qui viennent se greffer sur la courbe déjà construite)

Courbe du dosage conductimétrique de NH4+

Voici l'équation de la réaction :

NH4+(aq) + OH-(aq) flèche NH3(g) + H2O(l)

Formule permettant d'obtenir la concentration de NH4+(aq) :

Calcul de la concentration de NH4+

De Cl- par la méthode de Mohr :

Dosage par la méthode de Mohr de Cl-

Voici l'équation de la réaction :

Ag+(aq) + Cl-(aq) flèche AgCl(s)

CrO42- joue le rôle d'indicateur de fin de réaction :

Formule permettant d'obtenir la concentration de Cl-(aq) :

Calcul de la concentration de Cl-

Rq : Le dosage sera effectuée préalablement lors de la préparation afin d'évaluer VE.

Conclusion :

On peut utiliser différentes propriétés d'un même ion pour des méthodes de caractérisation différentes.
Bien connaître celles-ci permet de mettre en oeuvre la bonne technique selon le type de milieu, les réactifs ...

Derniers ajouts

Physique à l'ENSCR

physique àl'ENSCR

Retrouver, entre autres, des contenus de travaux pratiques, produits par l'équipe de physique de l'ENSCR