DOC 1: L'eau de Javel est un mélange équimolaire de solutions de chlorure de sodium (Na+ (aq) + Cl- (aq)) et d'hypochlorite de sodium (Na+ (aq) + CIO-(aq)) en milieu basique. En milieu acide, l'eau de Javel subit une transformation totale, qui est modélisée par la réaction d'équation: CI-(aq) + CIO-(aq) + 2 H+ (aq) → Cl₂(g) + H₂O (t). Cette transformation permet de définir le pourcentage de chlore actif. Celui-ci repré- sente la masse de dichlore formé à partir de 100 g d'eau de Javel.
DOC 2 Principe de la manipulation On ajoute un excès d'ions lodure 1- (aq) à un volume V connu de solution notée S, d'eau de Javel diluée au dixième. Les lons hypochlorite CIO-oxydent en milieu acide les ions iodure. L'équation de la réaction modélisant la transformation est: CIO (aq) + 21-(aq) + 2 H+ (aq) →1₂ (aq) + Cl- (aq) + H₂O (e) Le dilode formé est ensuite titré par les lons thiosul- fate S2O3²-(aq). On en déduit alors la quantité de matière d'ions hypochlorite puis le pourcentage de chlore actif.
Données : couples oxydant/réducteur: CIO- (aq)/C+ (aq); 1₂(aq)/ (aq); 5,0- (aqs,0- (aq). Tous les ions sont incolores, sauf le diode, qui est jaune orange.
1. Déterminer le volume d'eau de Javel du commerce à prélever pour obtenir 50 mL de solution S,.
2. On place dans un erlenmeyer 10,0 mL de solution S₂. puis 20,0 mL d'une solution acidifiée contenant des ions lodure de concentration en quantité de matière C₂=0,20 mol-L-¹ pour oxyder entièrement les ions hypochlorite. a. Quelle verrerie doit-on utiliser pour prélever les volumes indiqués? b. Déterminer les demi-équations électroniques d'oxydo- réduction, et retrouver l'équation modélisant la transfor- mation des ions hypochlorite du document 2.
3. On titre le diiode formé précédemment à l'aide d'une solution contenant des ions thiosulfate de concentration en quantité de matière cy= 0,10 mol-L¹. Le volume V versé à l'équivalence est 7,6 mL. a. Déterminer les demi-équations électroniques d'oxydo- réduction et l'équation modélisant la transformation du titrage. b. Préciser, en justifiant, le changement de couleur qui permet de repérer l'équivalence. c. Déterminer la quantité de matière de dijode formé après réaction avec les ions hypochlorite. d. En déduire la quantité de matière d'ions hypochlorite se trouvant dans la solution S₁. e. Déterminer la concentration en quantité de matière d'ions hypochlorite de la solution S, puis de la solution commerciale.
4. Calculer la quantité de matière de dichlore produit par un litre d'eau de Javel.
5. La masse volumique de l'eau de Javel est 1,03 g mL-1 et la masse molaire du chlore est 35,5 g mol-¹. En déduire le pourcentage de chlore actif de l'eau de Javel commerciale utilisée.
6. Comparer le résultat obtenu à l'indication de l'étiquette figurant sur la bouteille. Conclure.
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