Aurélie 05/06

L'eau de Javel : d'après concours technicien chimiste Lille 2004

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L'eau de Javel

 

  1. Citer deux applications ménagères de l'eau de Javel ?
  2. Parmi les ions ci-dessous, indiquer ceux que l'on trouve dans l'eau de Javel. Quel est celui qui constitue le principe actif de l'eau de Javel ?
    Na+ ; Cu2+ ; Cl- ; NO3- ; SO42- ; ClO-.
    L'action d'un acide sur l'eau de Javel provoque un dégagement gazeux. Donner la formule et le nom du gaz.
    - Ecrire les demi-équations d'oxydo-réduction et l'équation bilan de la réaction.
  3. Sur un flacon d'eau de Javel on lit : 48 degrés chlorométriques ; densité d=1,22
    Sachant que le degré chlorométrique d'une eau de Javle est le volume ( L) de dichlore ( mesuré dans les CNTP) que peut libérer 1 L de solution, calculer la molarité de cette solution.
    - Calculer le pourcentage en masse d'hypochlorite de sodium, de cette eau de Javel.
    A partir du contenu du flacon on prépare une solution aqueuse diluée que l'on souhaite doser. Soit C0 la concentration en ion hypochlorite de la solution préparée. On réalise un dosage par iodomètrie afin de trouver C0. Dans un bécher on verse 10 mL de la solution d'eau de Javel diluée. Une solution d'iodure de potassium est ajoutée en excès. On acidifie la solution obtenue. Tous les ions hypochlorites sont réduits en ions chlorures.
    - Ecrire les demi-équations concernant chacun des couples mis en jeu et l'équation bilan de la réaction se produisant dans le bécher. Préciser la couleur de la solution après réaction.
    Le diiode formé est dosé par une solution de thiosulfate de sodium à 0,2 mol/L. On ajoute dans le bécher quelques gouttes d'empoi d'amidon.
    - Préciser son rôle.
    - Pour décolorer le mélange réactionnel il faut ajouter 26,8 mL de solution de thiosulfate de sodium. Ecrire l'équation du dosage et déterminer C0. Calculer le degré chlorométrique de cette solution diluée.
    - Proposer une préparation d'un litre de cette solution diluée à partir du flacon à 48 degrés chlorométriques.

corrigé
applications ménagères de l'eau de Javel : agent blanchiement et désinfectant ( bactéricide)

ions que l'on trouve dans l'eau de Javel : Na+ ; Cl- ; ClO-.

le principe actif de l'eau de Javel est du à l'ion hypochlorite ClO-.

L'action d'un acide sur l'eau de Javel provoque un dégagement gazeux de dichlore Cl2.

ClO- / Cl2 : 2ClO-+ 2e- + 4H+ = Cl2 + 2H2O

Cl2 /Cl- : 2 Cl- = Cl2 + 2e-

2ClO-+2 Cl-+ 4H+ = 2Cl2 + 2H2O

molarité de cette solution : n (dichlore) = 48 / Vmolaire =48 / 22,4 = 2,14 mol/L

pourcentage en masse d'hypochlorite de sodium : masse de 1 L de solution 1220 g

M( NaClO) = 23 + 35,5 + 1+ 16= 75,5 g/mol

2ClO-+2 Cl-+ 4H+ = 2Cl2 + 2H2O d'où : n(ClO-) = n(Cl2) = 2,14 mol

masse hypochlorite de sodium dans 1 L : 2,14 * 75,5 = 161,6 g soit 161,6*100/1220 = 13,2 %

demi-équations concernant chacun des couples mis en jeu et l'équation bilan de la réaction se produisant dans le bécher :

I2/I- : 2I- = I2 + 2e- ;

ClO- /Cl- : ClO- + 2H+ +2e-=Cl-+H2O

ClO- + 2H+ +2I- = I2 +Cl-+H2O (1) ( couleur jaune brune dûe au diiode)

L'empoi d'amidon joue le rôle d'indicateur de fin de réaction.

équation du dosage : 2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I- d'où n(I2) =½n(S2O32-)

n(S2O32-) = 26,8 10-3*0,2 = 5,36 10-3 mol ; n(I2) = 2,68 10-3 mol

d'après (1) : n(I2) = n(ClO-)=2,68 10-3 mol dans 10 mL soit C0= [ClO-]= 0,268 mol/L.

volume de dichlore obtenu : 0,268*22,4 = 6 l ou 6 degrés chlorométriques.

préparation d'un litre de cette solution diluée à partir du flacon à 48 degrés chlorométriques :

facteur de dilution F= 48/6 = 8

fiole jaugée de 1 L ; prélever 1000/8 = 125 mL de la solution mère avec une pipette jaugée ou une burette graduée. Compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. Agiter pour rendre homogène.

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