CHIMIE Dosage de l'eau de Javel - Correction Chap.9

I. Document : L'eau de Javel

II. Questions 1.1. A partir du texte :

1.1.1. ion hypochlorite ClO -(aq) ; ion sodium Na+

(aq) et/ou ion potassium K+(aq) ; ion chlorure Cl -

(aq) .1.1.2. L’acide muriatique oxygéné est appelé aujourd’hui dichlore (voir texte + Gay-Lussac en 1809). 1.1.3. Intérêt direct : diminution importante de la durée du blanchiment des tissus, de “ plusieurs mois … à

quelques heures ”.Intérêt indirect : augmentation des terrains agricoles : “ les prés de blanchiment dans lesquels on étendait les draps pour les faire blanchir par le dioxygène de l'air et les UV solaires sont rendus à l'élevage ”.

1.2. Réaction 1 : réaction d’oxydoréduction car il se produit un échange d’électrons entre l’oxydant Cl2(g) du couple Cl2(g) / Cl -

(aq) et le réducteur Cl2(g) du couple ClO -(aq) / Cl2(g) .

1.3. Réaction 2 : réaction d’oxydoréduction car il se produit un échange d’électrons entre l’oxydant ClO -(aq) du

couple ClO -(aq) / Cl2(g) et le réducteur Cl -

(aq) du couple Cl2(g) / Cl -(aq) .

1.4. 36 ° chl correspondent à 36 L de dichlore utilisés pour fabriquer 1 L d’eau de Javel, soit un nombre de moles nCl2 = et d’après l’équation de la réaction 1, nCl2 = nClO- = [ ClO-

(aq) ] × V’ , avec V’ = 1 L

d’où [ClO-(aq)] =

n(Cl2)V '

= VV '×V M

= 361×22,4

≈ 1,6 mol.L-1 .

1.5. On lit sur le mode d’emploi du berlingot “ 2 berlingots (250 mL chacun) dans un flacon de 2 L ”, soit un facteur de dilution = 2000 / 500 = 4 ( … voir question 4 … ) et un degré chlorométrique = 9 ° chl.

1.6. Par exemple, un gel détartrant pour cafetière contient 23 % d'acide phosphorique. S’il reste du produit détartrant dans le flacon, la réaction 2 se produit et engendre un dégagement de dichlore, gaz très toxique.

III. Titrage d’une eau de Javel 1. Protocole 2. Questions

2.1. Schéma2.2. ClO -

(aq) + 2 H+(aq) + 2 e - = Cl -

(aq) + H2O ( l ) I2 (aq) + 2 e - = 2 I -

(aq) réaction 3 : ClO -

(aq) + 2 H+(aq) + 2 I -

(aq) = I2 (aq) + Cl - (aq) + H2O ( l )

2.3. I2 (aq) + 2 e - = 2 I - (aq)

S4O6 2 -

(aq) + 2 e - = 2 S2O3 2 -

(aq) réaction 4 : I2 (aq) + 2 S2O3

2 - (aq) = S4O6

2 - (aq) + 2 I -

(aq) 2.4. Le titrage est qualifié d’indirect car on dose le diiode formé et non pas directement les ions hypochlorite

versé.

2.5. n(I2)formé = n(I2)dosé = 12

n(S2O32-) = 1

2 C3 Veq3 avec Veq3 = 5,6 mL (valeur moyenne)

n(I2)formé = 12

× 0,10 × 5,6.10-3 = 2,8.10-4 mol

2.6. D’après la réaction 3, n(ClO-) = n(I2)formé = 2,8.10-4 mol

2.7. solution (S) : C1 = n(ClO-)V 1

= 2,8×10-4

20,0×10-3 = 1,4.10-2 mol.L-1

Solution commerciale : C = 10 C1 = 1,4.10-1 mol.L-1 = 0,14 mol.L-1 2.8. D’après la réaction 2, n(Cl2)dégagé = n(ClO-) soit V(Cl2)/VM = C Vsolution avec Vsolution = 1 L

D’où D = V(Cl2) = C Vsolution VM = 0,14 × 1 × 22,4 = 3,1 L’inscription sur la bouteille est 3,8% en chlore actif soit 12°chl. L'écart n'est pas expliqué.Remarque : depuis le 1er juin 2001, la concentration des eaux de Javel est exprimée en pourcentage de chlore actif ClO-. La correspondance se trouve dans le document suivant :http://www.spc.ac-aix-marseille.fr/labospc/IMG/pdf/Eau-de-Javel-4-table.pdf

2.9. Les berlingots d’eau de Javel portent une date limite d’utilisation car les ions ClO- disparaissent lors de cette réaction.Si on conserve l’eau de Javel dans des bouteilles en verre transparent, les ultraviolets de la lumière accélèrent la réaction.

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