TP Chimie : Préparation d'une solution de KMnO4

TP de Chimie générale

Compte rendu de la Manipulation 1 : BPL

SIMON Danae et LEPAGE Marvin (L1SV5A - Mme DERRAJI ) - 16 février 2020

Introduction

Les principes de bonnes pratiques de laboratoires (BPL) constituent un système de garantie de la qualité du mode d’organisation et de fonctionnement des laboratoires qui réalisent des expériences à l’aide de produits chimiques.

Ces bonnes pratiques de laboratoires permettent d’assurer la qualité, la reproductibilité et l’intégrité des données générées à des fins réglementaires.

Manipulation 1 : Partie A

La finalité de cette partie est de préparer une solution aqueuse de permanganate de potassium (KMnO4) avec une concentration comprise entre 0,04 mol.L-1 et 0,06 mol.L-1.

Communément avec les autres groupes de binômes nous avons pris par défaut une concentration C=0,05 mol.L-1 et une masse molaire données du KMnO4 de 158 g.mol-1.

À ce moment nous pouvons déjà noter les paramètres suivants qui nous aideront pour la suite :

Volume (V) = 0,1 L

Concentration (C) = 0,05 mol.L-1

Masse molaire de KMnO4 (M(KMnO4)) = 158 g.mol-1

Afin de préparer notre solution aqueuse de KMnO4, nous devons tout d’abord calculer la masse exacte de KMnO4 à peser pour pouvoir préparer une solution de C=0,05 mol.L-1. On sait que la masse est reliée aux paramètres précédents par la relation :

Avec la masse (m) en grammes (g)

Dans notre cas nous avons donc :

m = 0,05 x 0,1 x 158

= 0,948 g

La masse à prélever de KMnO4 est donc de 0,948 g.

Pour effectuer ce prélèvement nous allons peser à l’aide d’une balance prévue à cet effet.

Après manipulation nous avons obtenu expérimentalement une masse de 0,948 g.

Ensuite nous devons effectuer une dilution au cinquième de la solution préparée. Après cette étape nous obtiendrons une solution nommée S1.

On sait que

Avec la concentration mère (Cm) , la concentration fille (Cf) , le volume mère (Vm) et le volume fille (Vf)

Faire une dilution au cinquième de la solution préparée revient à dire que :

= 5

Pour trouver la concentration de la solution S1 on écrit l’équation précédente sous la forme :

Ici on prendra une fiole jaugée de 50 ml soit

On peut donc trouver la concentration fille via les données précédentes :

Via nos données nous trouvons donc une concentration fille théorique de 0,012 mol.L-1.

Dans cette partie nous avons fait une solution fille nommée S1 dont nous devions calculer la concentration théorique, nous avons trouvé une concentration de C=0,012 mol.L-1.

Dans une seconde partie, nous allons calculer la concentration obtenue expérimentalement via une titration.

Manipulation 1 : Partie B

I - Manipulations

Dans cette seconde partie nous allons mettre en pratique les données vu précédemment via une manipulation.

Cette expérience aura pour but de calculer la concentration en KMnO4 de notre solution fille, la solution S1.

Pour cela, nous avons suivis un protocole de titration utilisant, en plus de notre solution titrante, une solution titrée, une solution aqueuse de sulfate de fer (II) de concentration 0,06 mol.L-1.

Couple 1 : MnO-4 + 8H+ + 5e- ⇄ Mn2+ + 4H2O

Couple 2 : Fe2+ ⇄ Fe3+ + e-

L’équation bilan obtenu est donc la suivante :

MnO-4 + 8H+ + 5e- + 5Fe2+ ⇄ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+ + 5e-

MnO-4 + 8H+ + 5Fe2+ ⇄ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+

Nous avons positionner une burette graduée de 25 ml dans laquelle nous avons mis notre solution diluée de KMnO4, la solution S1. Pour cela nous avons verser une partie de notre solution S1 dans un bécher de 50 ml, que nous avons ensuite verser dans la burette et ajuster à 0 ml.

Cette burette est placée au-dessus d’un erlenmeyer de 100 ml via une potence.

Dans ce même erlenmeyer nous avons verser 10 ml de sulfate de fer (II). Pour ce faire nous avons verser du sulfate de fer (II)

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