Titrage des ions fer(II) par le permanganate

Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · physique-chimie (terminale), chapitre 4 — Titrages

Énoncé

Titrage des ions fer(II) par le permanganate.

On titre $V_{A} = 20, 0 mL$ d'une solution d'ions $Fe X^{2 +}$ par une solution de permanganate de potassium de concentration $c_{B} = 2, 0 \times 1 0^{- 2} mol \cdot L^{- 1}$ en milieu acide. L'équivalence est repérée par l'apparition d'une teinte rose persistante, pour $V_{e ˊ q} = 16, 0 mL$ .

Écrire la réaction support.
Établir la relation à l'équivalence.
Déterminer la concentration $c_{A}$ en ions $Fe X^{2 +}$ .

Corrigé

1. Couples $MnO X_{4} X^{-} / Mn X^{2 +}$ et $Fe X^{3 +} / Fe X^{2 +}$ :

$MnO X_{4} X^{-} + 5 Fe X^{2 +} + 8 H X^{+} Mn X^{2 +} + 5 Fe X^{3 +} + 4 H X_{2} O$

2. L'espèce titrée est $Fe X^{2 +}$ (coefficient $5$ ), l'espèce titrante $MnO X_{4} X^{-}$ (coefficient $1$ ). La relation à l'équivalence :

$\frac{n ( Fe X ^{2 +} )}{5} = \frac{n ( MnO X _{4} X ^{-} )}{1} ⟹ \frac{c _{A} V _{A}}{5} = c_{B} V_{e ˊ q}$

$c_{A} = \frac{5 c _{B} V _{e ˊ q}}{V _{A}} = \frac{5 \times 2 , 0 \times 1 0 ^{- 2} \times 16 , 0}{20 , 0} = 8, 0 \times 1 0^{- 2} mol \cdot L^{- 1}$

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