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Le dosage en retour est le dosage qui pose le plus de soucis, alors que c'est le genre de problème que l'on pose au CM 1 !

Pour simplifier:

• Imaginez que vous achetez 50 sacs de ciment (Quantité Initiale que l'on va appeler X) et que vous laissez ceux-ci dans votre garage pour la nuit.
• Le lendemain lorsque vous revenez, vous vous apercevez qu'il ne vous en reste plus que 20 (Quantité Restante => Y)

Mais quelle est donc la quantité Z (Quantité Réagit) qui a été volée..

Z = X - Y

C'est exactement ce même principe qui est utilisé pour un dosage en retour : on fait réagir une quantité connue de réactif A avec une quantité inconnue de produit B. Après réaction, on dose le réactif A pour savoir combien il en reste. Par soustraction, on trouve la quantité de produit B.

Il est nécessaire de savoir comment A et B réagissent ensemble ! Si les coefficients stœchiométriques ne sont pas connus, il est impossible de résoudre de le problème avec certitude.

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Nous disposons de 3 espèces chimiques :

• Une solution de Permanganate de Potassium MnO₄^- dont on connaît exactement la concentration (on ne s'intéresse qu'aux ions MnO₄^-, puisque les ions K⁺ n'ont aucune propriété d'oxydoréduction ou encore acido-basique, ils sont spectateurs).
• Une solution de Cu²⁺ dont on connaît approximativement la concentration.
• Du sel de Mohr: (NH₄)₂Fe(SO₄)₂, 6H₂O

Nous voudrions doser Cu²⁺ par MnO₄^-. Or, ils sont tous deux oxydant, il ne pourrait y avoir de réaction entre ces 2 espèces, comme nous le démontre la règle du gamma :



Et vous voyez bien, toujours d'après cette règle, que la réaction entre les ions Fer^II et les ions Cuivre^II est possible. Et où allons nous trouver ces ions Fe²⁺ ? Dans le sel de Mohr bien sûr !

Mais pourquoi ne pas utiliser une solution de Fe²⁺ directement ?

Tout simplement parce qu'en pesant du sel de Mohr, à 4 chiffres après la virgule, on connaîtra, de manière précise, la quantité de matière d'ions Fe²⁺ ajoutée à la solution.

Mais pour pouvoir prétendre connaître la quantité de matière, de manière précise, il faut être logique et ABSOLUMENT mettre l'équation de dissolution du sel de Mohr dans l'eau, ce qui va vous permettre d'établir des relations.

Vous ne pouvez effectuer aucune relation sans avoir écrit cette équation (j’insiste bien) :


Vous pouvez donc facilement dire que :


Hé oui, vous remarquez que, lorsque vous dissolvez 1 mol de sel dans l'eau, vous obtenez : 2 mol d'NH₄⁺ + 1 mol

d'Fe²⁺ etc.




RETENEZ PAR CŒUR TOUTES CES FORMULES MÈRES, ET UTILISEZ-LES DE MANIÈRE À CE QU'ELLES VOUS ARRANGENT

n _{Fe²⁺Initial} ?

Patience ! Vous allez comprendre..

Bon, maintenant, vous savez quelles vont être les réactions mises en jeu.

Alors, écrivez-les...


...et « faites-les » !


On connait approximativement la concentration des ions Cuivre. On va dire qu'elle est de l'ordre de 0,1 mol.L^-1. Vous en prenez 10 mL, avec une pipette jaugée, pour que cela soit précis, que vous versez dans un bêcher.

Combien de moles avez-vous versé ?

n = C * V

C = 0,1 = 10^-1 mol.L^-1

V = 10 ml = 10.10^-3 = 10^1-3 = 10^-2 L


==> n = 10^-1 * 10^-2 = 10^-1-2= 10^-3 mol

Attention
Lorsque l'on parle du nom, on dit : mole, mais si l'on parle de l'unité, on dit alors : mol.
Tout comme il ne faut pas lire : mol.L^-1 « mole par litre moins 1 », mais: « mole, litre moins 1 » ou « mole par litre » (le « par » signifiant diviser).

Vous avez donc mis dans votre bêcher environ 10^-3 mol.
Vu que vous n'êtes pas sûr de cette valeur, vous allez ajouter beaucoup plus d'Fe²⁺, que nécessaire, pour être bel et bien sûr que vous aurez fait réagir absolument tous le Cu²⁺ et qu'il restera du Fe²⁺ en excès après réaction.

Nous mettrons par exemple: 10^-2 mol de sel de Mohr (= 10^-2 mol d'Fe²⁺). Il faudra donc déterminer la masse de sel à peser, grâce à sa masse molaire. Vous êtes désormais assez grand pour le faire tout seul... Sinon, allez voir le topic consacré à toutes ces petites formules.

Si vous mettez plus d'Fe²⁺ que nécessaire, une fois que tout le Cu²⁺ aura réagi, il vous restera des ions Fe²⁺..
Ça ne vous rappelle rien ?...

Pour bien comprendre, je vous ai fait un schéma:


Maintenant, regardez le tableau d'avancement.

Après avoir vu ces 2 images, vous pouvez dire :




n_{Fe²⁺Initial} = n_{Fe²⁺Restant} + n_{Fe²⁺Réagit}

n_{Fe²⁺Réagit} = n_{Fe²⁺Initial} - n_{Fe²⁺Restant}

(Z = X - Y)


Et comment connaître la concentration restante ?

Nous avions 3 espèces chimiques au départ, souvenez-vous. Et d'après la règle du gamma, on voit que les ions Fe²⁺ sont dosable par MnO₄^-.

Il nous reste donc plus qu'a doser les ions Fe²⁺ _Restant
Topo habituel : demi-équations & tableau d'avancement...


...et les relations qui vont avec (Attention, n'oubliez pas : nous dosons les ions Fe²⁺_Restant !) :



Rappel des formules :



Vous avez :

• n_{Fe²⁺Réagit}
• n_{Fe²⁺Initial}
• n_{Fe²⁺Restant}

Et voilà ! CQFT (C'est ce Qu'il Fallait Trouver -une petite variante de CQFD..^^-):


C'est ce que l'on appelle : Un dosage en retour.






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