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J'ai une devoir de chimie portant sur le dosage colorimétrique.
Nous venons de commencer ce chapitre, je ne cherche pas à obtenir des réponses sans comprendre mais au contraire, être aiguillé sur le raisonnement.
M. Martin possède et puits et souhaiterait élargir son usage à sa consommation d'eau. Il décide cependant de faire analyser cette eau car il a entendu dire qu'il y a un surplus de fer dans quelques régions.
A l'aide des documents suivants fournis par les techniciens, rédigez un rapport concernant l'analyse de l'eau prélevée.
Vous y développerez votre protocole de dosage et conclurez quant à la possibilité pour M. Martin de consommer cette eau.
Document 1 : Effets sur l'organisme
Le fer est un composant de l'organisme, en petite quantité, il est bénéfique, notamment pour le sang. Un dosage faible (0,2 mg/L maximum) ne présente aucun risque pour la santé, mais au delà de cette limite, le fer devient rapidement dangereux.
Document 2 : Données
L'eau du puits sera diluée 10 fois.
Ensuite un dosage de 20 mL de cette eau diluée à l'aide d'une solution de permanganate de potassium (K+(aq)+MnO4-(aq)), de concentration $ C_2=2,00 \times 10^{-3} mol/L $ sera effectué.
Dans l'exercice l'équation de la réaction qui se déroule lors du dosage est donnée, ainsi que le volume équivalent obtenu.
La première chose à faire est donc d'écrire la relation d'égalité entre les quantités de matière, lors de l'équivalence :
$ \frac{n_{MnO_4^-}}{1} = \frac{n_{Fe^{2+}}}{5} $
D'où :
$ n_{Fe^{2+}} = 5 \times n_{MnO_4^-} $
Maintenant, pour calculer cette valeur, saurais-tu exprimer $ n_{MnO_4^-} $ en fonction des données de l'exercice ? (concentration et volume équivalent de permanganate)
La quantité d'ions fer obtenue sera celle contenue dans les 20 mL de solution dosée. Peux-tu alors remonter à la concentration en ions fer dans cette solution ?
Sachant que la solution a été diluée 10 fois, quelle est la concentration des ions fer dans l'eau du puits ?
Un conseil tout de même : l'équation de la réaction fait apparaître une grande quantité d'ions $ H^+ $. Il te faut donc acidifier le milieu où se déroule le dosage. Par exemple, ajouter 5 mL d'acide sulfurique concentré dans le bécher du dosage (attention au dégagement de chaleur quand tu verses l'acide dans la solution ; ne jamais faire le contraire, sous risque de projections).
Si tu n'acidifies pas, la solution risque de prendre une couleur marron qui masque la couleur rosée de l'excès de $ KMnO_4 $. En milieu franchement acide, la couleur rosée due à la première goutte de $ KMnO_4 $ en excès est très bien visible.
J'ai entendu dire qu'il était préférable parler d'acide mais nous ne l'avons pas vu en cours (pour ce type de dosage) et ce n'était pas mentionné dans le DM. Mais en effet vous avez raison !