Chimie générale : la matière

Chimie générale : la matière

202-NYA-05

RAPPORT 4

ÉTUDE QUANTITATIVE D’UNE RÉACTION

CHIMIQUE PAR GRAVIMÉTRIE

Travail présenté à

Département de Sciences de la nature

INTRODUCTION ;

La chimie analytique est une branche de la chimie qui a pour objectif la quantification des substances chimiques. D’ailleurs, l’analyse quantitative est un ensemble de méthodes d’analyse chimique qui permettent de déterminer la concentration des différentes substances recherchées. (1) Celle-ci sera déterminer à l’aide d’une réaction de précipitation, c’est-à-dire une réaction au cours de laquelle le mélange de 2 solutions aqueuses donnera un composé solide appelé précipité. Dans le cadre de ce laboratoire, nous allons devoir se familiariser avec la gravimétrie. Par la suite, nous allons devoir calculer le pourcentage de rendement de la précipitation et nous allons vérifier si la réaction est quantitative.

Tout d’abord, il faudra se familiariser avec la gravimétrie. Un dosage gravimétrique est une méthode d’analyse quantitative effectuée en déterminant la masse d’un produit en mesurant la variation de sa masse. (2) Afin de déterminer cette variation de masse, nous allons devoir effectuer une réaction de précipitation. En effet, la gravimétrie par précipitation est une technique d’analyse qui permet de séparer les ions d’une solution grâce à une réaction de précipitation. Le précipitant ou soi-disant la réaction est l’espèce chimique qu’on ajoutera pour induire la réaction de précipitation. Ensuite, le précipité formé sera séparé des autres composants liquides par filtration. On utilisera alors la masse de ce solide pour calculer la quantité ou la concentration en composés ioniques dans la solution. (3) En effet, nous allons commencer par effectuer la réaction chimique du nitrate de plomb (II) (Pb (NO3)2), de l’eau distillé ainsi que du chromate de potassium (K2CrO4) en solution aqueuse en excès. De plus, lorsqu’on mélange deux solutions qui contiennent séparément les deux ions d’un composé ionique peu soluble, celui précipitera lors du mélange par une réaction de double déplacement. Dans d’autres mots, dans une réaction de déplacement double, il y a un échange de cations entre deux composés ioniques, généralement en solution aqueuse. (4) La réaction de précipitation de PbCrO4 est la suivante :

Pb (NO3)2 (aq) + K2CrO4 (aq) → PbCrO4 (s) + 2KNO3 (aq) (5)

Aussi, il est important de noter que nous allons devoir effectuer deux essais en simultané. Donc, toutes les étapes à effectuer seront à faire en double. Pour commencer, nous allons ajouter du Pb (NO3)2 (s) à l’eau distillée pour ensuite faire chauffer à température maximum la solution sur une plaque chauffante. Lorsque toutes les particules du nitrate de plomb (II) seront complètement dissoutes dans l’eau, nous allons pouvoir ajouter du chromate de potassium. Il faudra éviter l’ébullition de la solution, car les particules pourront s’évaporer ce qui fausserait nos données. Après avoir ajouté 3ml de K2CrO4 à la solution aqueuse sur la plaque chauffante, nous allons devoir attendre quelques minutes. Afin de s’assurer que la réaction chimique soit complète, il faudra s’assurer que le chromate de potassium soit ajouté en excès. Pour cela, il faudra se fier à la couleur de la solution, qui nous indiquera si la précipitation est complète ou incomplète. En effet, la solution sera complète si la couleur de celle-ci est jaune. Cela signifierait que le K2CrO4 a été ajouté en excès. Cependant, si la solution reste incolore après l’ajout du chromate de potassium, cela signifierait que la précipitation est incomplète. Il faudra ajouter du K2CrO4 goutte à goutte jusqu’à ce que la précipitation soit complète, c’est-à-dire qu’elle devienne jaune. Par-la-suite, lorsque tous les réactifs seront ajoutés correctement à la solution, nous poursuivrons au refroidissement de la solution obtenue dans un bain de glace préparer préalablement. Le but de l’utilisation de celle-ci vise à minimiser les pertes par solubilité. À la suite du refroidissement de la solution, nous procéderons à la filtration sous-vide sur un grand Büchner avec deux papiers filtre quantitatif préalablement pesé dans un verre de montre de format moyen. En effet, l’utilisation de deux papiers filtre minimaliserait les pertes. Ce type de filtration

...