Première · Physique-chimie

Titrages colorimétriques

Chapitre 4

15 questions originales à réponses multiples pour vérifier les notions, les méthodes et les points de vigilance du chapitre.

Cette série reprend les idées essentielles du chapitre Titrages colorimétriques. Elle alterne connaissances, méthodes, conditions d’application et pièges classiques.

Comment répondre ?

Prévois une feuille et un stylo pour poser tes calculs et rédiger tes étapes. Chaque QCM propose cinq affirmations. Une ou plusieurs réponses peuvent être exactes. Coche-les, vérifie, puis ouvre la correction pour comprendre chaque proposition. Tu obtiens un point seulement si tu coches toutes les bonnes réponses, sans cocher de réponse fausse.

0 question vérifiée sur 15

Question 1

Titrage 1 · calcul d’équivalence

On dose 10,00 mL d’une solution contenant de l’acide éthanoïque par une solution de HO⁻ à 0,100 mol·L⁻¹. L’équivalence est repérée à 12,50 mL de titrant versé. La réaction rapide et totale utilisée est CH₃COOH(aq) + HO⁻(aq) → CH₃COO⁻(aq) + H₂O(l). Sélectionner toutes les propositions exactes.

La concentration d’acide éthanoïque dans le prélèvement vaut 0,125 mol·L⁻¹. La concentration d’acide éthanoïque vaut 0,0800 mol·L⁻¹, obtenue en inversant les volumes. La quantité de HO⁻ versée vaut 1,25 mol. La relation d’équivalence est n(acide éthanoïque)/1 = n(HO⁻)/1. La quantité de titrant versée à l’équivalence vaut 1,25 mmol.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : A, D, E

A — Vrai. n(acide éthanoïque) = (1/1) × 1,25 = 1,25 mmol ; dans 10,00 mL, c_A = 1,25/10,00 = 0,125 mol·L⁻¹.
B — Faux. On doit partir de n(acide éthanoïque)/1 = n(HO⁻)/1, donc c_A = (1/1)c_BV_E/V_A = 0,125 mol·L⁻¹ ; inverser les volumes ne suit pas la stœchiométrie.
C — Faux. Le produit de mol·L⁻¹ par mL donne des mmol : 1,25 mmol = 0,00125 mol, mille fois moins que la valeur en mol proposée.
D — Vrai. L’équation ajustée consomme 1 entité(s) d’acide éthanoïque pour 1 de HO⁻. Les quantités initialement titrées et ajoutées à l’équivalence se comparent après division par ces coefficients.
E — Vrai. c_B est en mol·L⁻¹ et V_E en mL : leur produit donne directement des mmol. 0,100 × 12,50 = 1,25 mmol de HO⁻.

Méthode à retenir. À l’équivalence : n(A)/a = n(B)/b ; convertir les mL en L ou calculer d’abord les mmol avant de trouver la concentration de la solution prélevée.

Question 2

Titrage 1 · avant et après l’équivalence

Dans le titrage d’acide éthanoïque par HO⁻, supporté par CH₃COOH(aq) + HO⁻(aq) → CH₃COO⁻(aq) + H₂O(l), le prélèvement est de 10,00 mL, la solution titrante a pour concentration 0,100 mol·L⁻¹ et le volume équivalent est 12,50 mL. On suppose la réaction rapide et totale. Sélectionner toutes les propositions exactes.

Une coloration transitoire d’une goutte non mélangée prouve le franchissement définitif de l’équivalence. À l’équivalence, les concentrations d’acide éthanoïque et de HO⁻ valent toutes deux 0,100 mol·L⁻¹. Avant 12,50 mL, le titrant HO⁻ ajouté est consommé au fur et à mesure. À l’équivalence, n(acide éthanoïque)/1 = n(HO⁻)_versé,E/1. Après 12,50 mL versés, l’acide éthanoïque reste nécessairement en excès.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : C, D

A — Faux. On homogénéise après chaque goutte près de l’équivalence ; seule une modification persistante avec l’indicateur adapté justifie le repérage.
B — Faux. La concentration cherchée concerne le prélèvement : c_A = 0,125 mol·L⁻¹, tandis que 0,100 mol·L⁻¹ caractérise la solution titrante ; l’équivalence porte sur des quantités.
C — Vrai. Tant que l’acide éthanoïque reste en excès, la réaction rapide et totale consomme le HO⁻ apporté par chaque goutte ; celui-ci est le réactif limitant des quantités introduites.
D — Vrai. Il y a alors les proportions stœchiométriques de l’équation ajustée ; on compare les quantités rapportées à 1 et 1, pas nécessairement les quantités brutes.
E — Faux. Après l’équivalence, le prélèvement d’acide éthanoïque a été épuisé dans le modèle de réaction totale ; c’est le titrant HO⁻ ajouté en plus qui s’accumule.

Méthode à retenir. Distinguer l’espèce titrante ajoutée, limitante avant l’équivalence puis en excès après ; les concentrations ne sont pas forcément égales.

Question 3

Titrage 1 · protocole et virage

Pour refaire le dosage précédent d’acide éthanoïque, l’élève dispose d’une pipette jaugée de 10,00 mL, d’une burette, d’un erlenmeyer, de la solution de HO⁻ et d’un indicateur adapté. La réaction est CH₃COOH(aq) + HO⁻(aq) → CH₃COO⁻(aq) + H₂O(l). Sélectionner toutes les propositions exactes.

Ajouter de l’eau pure dans l’erlenmeyer avant le dosage multiplie la quantité initiale d’acide éthanoïque. Le volume versé se calcule par lecture finale moins lecture initiale de burette. La pipette jaugée sert à prélever 10,00 mL de solution d’acide éthanoïque. La burette est rincée avec la solution titrante de HO⁻ avant son remplissage. Avec la phénolphtaléine adaptée, une légère teinte rose persistante marque le premier excès de base.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : B, C, D, E

A — Faux. L’eau augmente le volume présent mais n’ajoute aucune entité d’acide éthanoïque ; la quantité initialement prélevée reste n(acide éthanoïque) = c_AV_A.
B — Vrai. La lecture initiale n’est pas obligatoirement zéro ; V_versé = V_final − V_initial, en mL, avant d’identifier 12,50 mL à l’équivalence.
C — Vrai. La quantité à doser dépend du volume de prélèvement V_A ; la pipette jaugée le fixe de façon plus précise qu’un bécher gradué.
D — Vrai. De l’eau restant dans la burette diluerait HO⁻, dont la concentration 0,100 mol·L⁻¹ est supposée connue.
E — Vrai. Ce virage concerne la réaction d’acide éthanoïque avec HO⁻ ; l’indicateur est choisi selon les espèces et on retient une couleur persistante après homogénéisation.

Méthode à retenir. Une mesure de volume et un repérage fiable conditionnent la concentration obtenue ; préciser ce qui est prélevé et ce qui est versé.

Question 4

Contrôler l’acidité d’un bain

Un laboratoire contrôle un bain acide dont l’espèce dosée est H₃O⁺(aq). Une pipette prélève 20,00 mL du bain, puis la burette fournit HO⁻(aq) à 0,200 mol·L⁻¹. Le virage est obtenu après 14,00 mL ; la réaction est H₃O⁺(aq) + HO⁻(aq) → 2 H₂O(l). Déterminer la concentration à partir de cette équivalence 1:1. Sélectionner toutes les propositions exactes.

La quantité de HO⁻ versée vaut 2,80 mol. La quantité de titrant versée à l’équivalence vaut 2,80 mmol. La concentration d’ions oxonium vaut 0,286 mol·L⁻¹, obtenue en inversant les volumes. La concentration d’ions oxonium dans le prélèvement vaut 0,140 mol·L⁻¹. La relation d’équivalence est n(ions oxonium)/1 = n(HO⁻)/1.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : B, D, E

A — Faux. Le produit de mol·L⁻¹ par mL donne des mmol : 2,80 mmol = 0,00280 mol, mille fois moins que la valeur en mol proposée.
B — Vrai. c_B est en mol·L⁻¹ et V_E en mL : leur produit donne directement des mmol. 0,200 × 14,00 = 2,80 mmol de HO⁻.
C — Faux. On doit partir de n(ions oxonium)/1 = n(HO⁻)/1, donc c_A = (1/1)c_BV_E/V_A = 0,140 mol·L⁻¹ ; inverser les volumes ne suit pas la stœchiométrie.
D — Vrai. n(ions oxonium) = (1/1) × 2,80 = 2,80 mmol ; dans 20,00 mL, c_A = 2,80/20,00 = 0,140 mol·L⁻¹.
E — Vrai. L’équation ajustée consomme 1 entité(s) d’ions oxonium pour 1 de HO⁻. Les quantités initialement titrées et ajoutées à l’équivalence se comparent après division par ces coefficients.

Méthode à retenir. À l’équivalence : n(A)/a = n(B)/b ; convertir les mL en L ou calculer d’abord les mmol avant de trouver la concentration de la solution prélevée.

Question 5

Premier excès de base au virage

Pour suivre la neutralisation du bain acide par HO⁻, on agite l’erlenmeyer après chaque ajout. Le changement de teinte persistant apparaît à 14,00 mL pour un prélèvement de 20,00 mL. La réaction rapide et totale H₃O⁺ + HO⁻ → 2 H₂O associe les ions 1:1. Préciser quelles espèces sont en excès avant et après le virage. Sélectionner toutes les propositions exactes.

À l’équivalence, la concentration du bain acide est forcément égale à celle de la solution de HO⁻. Après 14,00 mL versés, HO⁻ finit par rester en excès dans le mélange agité. À l’équivalence, la quantité initiale d’ions oxonium est le double de la quantité de HO⁻ versée. Avant 14,00 mL, les ions HO⁻ ajoutés restent en excès dans l’erlenmeyer. Une coloration transitoire d’une goutte non mélangée prouve le franchissement définitif de l’équivalence.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : B

A — Faux. Pour la réaction 1:1, c_AV_A = c_BV_E. Or V_E/V_A = 14,00/20,00 = 0,700 : c_A = 0,700 c_B, et non c_B.
B — Vrai. Le volume équivalent de 14,00 mL consomme les ions H₃O⁺ initiaux. Tout ajout ultérieur de titrant HO⁻ laisse un excès durable si l’on homogénéise.
C — Faux. La réaction H₃O⁺ + HO⁻ → 2 H₂O a des coefficients 1 et 1 : à l’équivalence, n(H₃O⁺)_initial = n(HO⁻)_versé,E, sans facteur deux.
D — Faux. Avant l’équivalence, H₃O⁺ reste disponible et consomme les ions HO⁻ goutte à goutte ; le premier excès durable de base apparaît après le volume équivalent.
E — Faux. On homogénéise après chaque goutte près de l’équivalence ; seule une modification persistante avec l’indicateur adapté justifie le repérage.

Méthode à retenir. Distinguer l’espèce titrante ajoutée, limitante avant l’équivalence puis en excès après ; les concentrations ne sont pas forcément égales.

Question 6

Prélever et suivre une neutralisation

Une équipe doit répéter le contrôle d’un bain contenant H₃O⁺ : elle dispose d’une pipette jaugée de 20,00 mL, d’une burette remplie de HO⁻ à 0,200 mol·L⁻¹ et d’un bleu de bromothymol choisi pour le virage. Le premier essai donnait V_E = 14,00 mL selon H₃O⁺ + HO⁻ → 2 H₂O. Décider comment préparer et lire la nouvelle mesure. Sélectionner toutes les propositions exactes.

Le volume versé se calcule par lecture finale moins lecture initiale de burette. Un bleu de bromothymol choisi pour cette équivalence change de teinte au voisinage de son domaine de virage. La pipette jaugée sert à prélever 20,00 mL de solution d’ions oxonium. Ajouter de l’eau pure dans l’erlenmeyer avant le dosage multiplie la quantité initiale d’ions oxonium. La burette est rincée avec la solution titrante de HO⁻ avant son remplissage.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : A, B, C, E

A — Vrai. La lecture initiale n’est pas obligatoirement zéro ; V_versé = V_final − V_initial, en mL, avant d’identifier 14,00 mL à l’équivalence.
B — Vrai. Ce virage concerne la réaction d’ions oxonium avec HO⁻ ; l’indicateur est choisi selon les espèces et on retient une couleur persistante après homogénéisation.
C — Vrai. La quantité à doser dépend du volume de prélèvement V_A ; la pipette jaugée le fixe de façon plus précise qu’un bécher gradué.
D — Faux. L’eau augmente le volume présent mais n’ajoute aucune entité d’ions oxonium ; la quantité initialement prélevée reste n(ions oxonium) = c_AV_A.
E — Vrai. De l’eau restant dans la burette diluerait HO⁻, dont la concentration 0,200 mol·L⁻¹ est supposée connue.

Méthode à retenir. Une mesure de volume et un repérage fiable conditionnent la concentration obtenue ; préciser ce qui est prélevé et ce qui est versé.

Question 7

Titrage 3 · calcul d’équivalence

On dose 10,00 mL d’une solution contenant des ions fer(II) par une solution de MnO₄⁻ à 0,0200 mol·L⁻¹. L’équivalence est repérée à 16,00 mL de titrant versé. La réaction rapide et totale utilisée est 5 Fe²⁺(aq) + MnO₄⁻(aq) + 8 H⁺(aq) → 5 Fe³⁺(aq) + Mn²⁺(aq) + 4 H₂O(l). Le milieu est acidifié par de l’acide sulfurique en excès. Sélectionner toutes les propositions exactes.

La quantité de titrant versée à l’équivalence vaut 0,320 mmol. La relation d’équivalence est n(ions fer(II))/5 = n(MnO₄⁻)/1. La concentration d’ions fer(II) dans le prélèvement vaut 0,160 mol·L⁻¹. La quantité de MnO₄⁻ versée vaut 0,320 mol. La concentration d’ions fer(II) vaut 0,0125 mol·L⁻¹, obtenue en inversant les volumes.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : A, B, C

A — Vrai. c_B est en mol·L⁻¹ et V_E en mL : leur produit donne directement des mmol. 0,0200 × 16,00 = 0,320 mmol de MnO₄⁻.
B — Vrai. L’équation ajustée consomme 5 entité(s) d’ions fer(II) pour 1 de MnO₄⁻. Les quantités initialement titrées et ajoutées à l’équivalence se comparent après division par ces coefficients.
C — Vrai. n(ions fer(II)) = (5/1) × 0,320 = 1,60 mmol ; dans 10,00 mL, c_A = 1,60/10,00 = 0,160 mol·L⁻¹.
D — Faux. Le produit de mol·L⁻¹ par mL donne des mmol : 0,320 mmol = 0,000320 mol, mille fois moins que la valeur en mol proposée.
E — Faux. On doit partir de n(ions fer(II))/5 = n(MnO₄⁻)/1, donc c_A = (5/1)c_BV_E/V_A = 0,160 mol·L⁻¹ ; inverser les volumes ne suit pas la stœchiométrie.

Méthode à retenir. À l’équivalence : n(A)/a = n(B)/b ; convertir les mL en L ou calculer d’abord les mmol avant de trouver la concentration de la solution prélevée.

Question 8

Titrage 3 · avant et après l’équivalence

Dans le titrage d’ions fer(II) par MnO₄⁻, supporté par 5 Fe²⁺(aq) + MnO₄⁻(aq) + 8 H⁺(aq) → 5 Fe³⁺(aq) + Mn²⁺(aq) + 4 H₂O(l), le prélèvement est de 10,00 mL, la solution titrante a pour concentration 0,0200 mol·L⁻¹ et le volume équivalent est 16,00 mL. On suppose la réaction rapide et totale. Le milieu est acidifié par de l’acide sulfurique en excès. Sélectionner toutes les propositions exactes.

Une coloration transitoire d’une goutte non mélangée prouve le franchissement définitif de l’équivalence. À l’équivalence, n(ions fer(II))/5 = n(MnO₄⁻)_versé,E/1. Après 16,00 mL versés, les ions fer(II) restent nécessairement en excès. Avant 16,00 mL, le titrant MnO₄⁻ ajouté est consommé au fur et à mesure. À l’équivalence, les concentrations d’ions fer(II) et de MnO₄⁻ valent toutes deux 0,0200 mol·L⁻¹.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : B, D

A — Faux. On homogénéise après chaque goutte près de l’équivalence ; seule une modification persistante avec l’indicateur adapté justifie le repérage.
B — Vrai. Il y a alors les proportions stœchiométriques de l’équation ajustée ; on compare les quantités rapportées à 5 et 1, pas nécessairement les quantités brutes.
C — Faux. Après l’équivalence, le prélèvement d’ions fer(II) a été épuisé dans le modèle de réaction totale ; c’est le titrant MnO₄⁻ ajouté en plus qui s’accumule.
D — Vrai. Tant que les ions fer(II) restent en excès, la réaction rapide et totale consomme le MnO₄⁻ apporté par chaque goutte ; celui-ci est le réactif limitant des quantités introduites.
E — Faux. La concentration cherchée concerne le prélèvement : c_A = 0,160 mol·L⁻¹, tandis que 0,0200 mol·L⁻¹ caractérise la solution titrante ; l’équivalence porte sur des quantités.

Méthode à retenir. Distinguer l’espèce titrante ajoutée, limitante avant l’équivalence puis en excès après ; les concentrations ne sont pas forcément égales.

Question 9

Titrage 3 · protocole et virage

Pour refaire le dosage précédent d’ions fer(II), l’élève dispose d’une pipette jaugée de 10,00 mL, d’une burette, d’un erlenmeyer, de la solution de MnO₄⁻ et d’un indicateur adapté. La réaction est 5 Fe²⁺(aq) + MnO₄⁻(aq) + 8 H⁺(aq) → 5 Fe³⁺(aq) + Mn²⁺(aq) + 4 H₂O(l). Le milieu est acidifié par de l’acide sulfurique en excès. Sélectionner toutes les propositions exactes.

Le permanganate peut s’auto-indiquer : une faible coloration violette persistante signale son premier excès. La pipette jaugée sert à prélever 10,00 mL de solution d’ions fer(II). Le volume versé se calcule par lecture finale moins lecture initiale de burette. La burette est rincée avec la solution titrante de MnO₄⁻ avant son remplissage. Ajouter de l’eau pure dans l’erlenmeyer avant le dosage multiplie la quantité initiale d’ions fer(II).

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : A, B, C, D

A — Vrai. Ce virage concerne la réaction d’ions fer(II) avec MnO₄⁻ ; l’indicateur est choisi selon les espèces et on retient une couleur persistante après homogénéisation.
B — Vrai. La quantité à doser dépend du volume de prélèvement V_A ; la pipette jaugée le fixe de façon plus précise qu’un bécher gradué.
C — Vrai. La lecture initiale n’est pas obligatoirement zéro ; V_versé = V_final − V_initial, en mL, avant d’identifier 16,00 mL à l’équivalence.
D — Vrai. De l’eau restant dans la burette diluerait MnO₄⁻, dont la concentration 0,0200 mol·L⁻¹ est supposée connue.
E — Faux. L’eau augmente le volume présent mais n’ajoute aucune entité d’ions fer(II) ; la quantité initialement prélevée reste n(ions fer(II)) = c_AV_A.

Méthode à retenir. Une mesure de volume et un repérage fiable conditionnent la concentration obtenue ; préciser ce qui est prélevé et ce qui est versé.

Question 10

Titrage 4 · calcul d’équivalence

On dose 10,00 mL d’une solution contenant diiode par une solution de S₂O₃²⁻ à 0,100 mol·L⁻¹. L’équivalence est repérée à 8,00 mL de titrant versé. La réaction rapide et totale utilisée est I₂(aq) + 2 S₂O₃²⁻(aq) → 2 I⁻(aq) + S₄O₆²⁻(aq). Sélectionner toutes les propositions exactes.

La quantité de titrant versée à l’équivalence vaut 0,800 mmol. La concentration de diiode vaut 0,125 mol·L⁻¹, obtenue en inversant les volumes. La relation d’équivalence est n(diiode)/1 = n(S₂O₃²⁻)/2. La quantité de S₂O₃²⁻ versée vaut 0,800 mol. La concentration de diiode dans le prélèvement vaut 0,0400 mol·L⁻¹.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : A, C, E

A — Vrai. c_B est en mol·L⁻¹ et V_E en mL : leur produit donne directement des mmol. 0,100 × 8,00 = 0,800 mmol de S₂O₃²⁻.
B — Faux. On doit partir de n(diiode)/1 = n(S₂O₃²⁻)/2, donc c_A = (1/2)c_BV_E/V_A = 0,0400 mol·L⁻¹ ; inverser les volumes ne suit pas la stœchiométrie.
C — Vrai. L’équation ajustée consomme 1 entité(s) de diiode pour 2 de S₂O₃²⁻. Les quantités initialement titrées et ajoutées à l’équivalence se comparent après division par ces coefficients.
D — Faux. Le produit de mol·L⁻¹ par mL donne des mmol : 0,800 mmol = 0,000800 mol, mille fois moins que la valeur en mol proposée.
E — Vrai. n(diiode) = (1/2) × 0,800 = 0,400 mmol ; dans 10,00 mL, c_A = 0,400/10,00 = 0,0400 mol·L⁻¹.

Méthode à retenir. À l’équivalence : n(A)/a = n(B)/b ; convertir les mL en L ou calculer d’abord les mmol avant de trouver la concentration de la solution prélevée.

Question 11

Titrage 4 · avant et après l’équivalence

Dans le titrage de diiode par S₂O₃²⁻, supporté par I₂(aq) + 2 S₂O₃²⁻(aq) → 2 I⁻(aq) + S₄O₆²⁻(aq), le prélèvement est de 10,00 mL, la solution titrante a pour concentration 0,100 mol·L⁻¹ et le volume équivalent est 8,00 mL. On suppose la réaction rapide et totale. Sélectionner toutes les propositions exactes.

Avant 8,00 mL, le titrant S₂O₃²⁻ ajouté est consommé au fur et à mesure. À l’équivalence, les concentrations de diiode et de S₂O₃²⁻ valent toutes deux 0,100 mol·L⁻¹. À l’équivalence, n(diiode)/1 = n(S₂O₃²⁻)_versé,E/2. Une coloration transitoire d’une goutte non mélangée prouve le franchissement définitif de l’équivalence. Après 8,00 mL versés, diiode reste nécessairement en excès.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : A, C

A — Vrai. Tant que diiode reste en excès, la réaction rapide et totale consomme le S₂O₃²⁻ apporté par chaque goutte ; celui-ci est le réactif limitant des quantités introduites.
B — Faux. La concentration cherchée concerne le prélèvement : c_A = 0,0400 mol·L⁻¹, tandis que 0,100 mol·L⁻¹ caractérise la solution titrante ; l’équivalence porte sur des quantités.
C — Vrai. Il y a alors les proportions stœchiométriques de l’équation ajustée ; on compare les quantités rapportées à 1 et 2, pas nécessairement les quantités brutes.
D — Faux. On homogénéise après chaque goutte près de l’équivalence ; seule une modification persistante avec l’indicateur adapté justifie le repérage.
E — Faux. Après l’équivalence, le prélèvement de diiode a été épuisé dans le modèle de réaction totale ; c’est le titrant S₂O₃²⁻ ajouté en plus qui s’accumule.

Méthode à retenir. Distinguer l’espèce titrante ajoutée, limitante avant l’équivalence puis en excès après ; les concentrations ne sont pas forcément égales.

Question 12

Amidon et fin du dosage du diiode

On contrôle un échantillon de diiode I₂(aq) par réduction avec une solution de thiosulfate S₂O₃²⁻(aq) placée en burette. Près de l’équivalence, on ajoute quelques gouttes d’empois d’amidon pour mieux voir la disparition de I₂. La réaction I₂ + 2 S₂O₃²⁻ → 2 I⁻ + S₄O₆²⁻ est rapide et totale ; un premier essai consomme 8,00 mL de titrant pour 10,00 mL de prélèvement. Sélectionner toutes les propositions exactes.

Le volume versé se calcule par lecture finale moins lecture initiale de burette. Ajouter de l’eau pure dans l’erlenmeyer avant le dosage multiplie la quantité initiale de diiode. La pipette jaugée sert à prélever 10,00 mL de solution de diiode. L’empois d’amidon ajouté près de l’équivalence aide à repérer la disparition durable de la couleur liée à I₂. La burette est rincée avec la solution titrante de S₂O₃²⁻ avant son remplissage.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : A, C, D, E

A — Vrai. La lecture initiale n’est pas obligatoirement zéro ; V_versé = V_final − V_initial, en mL, avant d’identifier 8,00 mL à l’équivalence.
B — Faux. L’eau augmente le volume présent mais n’ajoute aucune entité de diiode ; la quantité initialement prélevée reste n(diiode) = c_AV_A.
C — Vrai. La quantité à doser dépend du volume de prélèvement V_A ; la pipette jaugée le fixe de façon plus précise qu’un bécher gradué.
D — Vrai. Ce virage concerne la réaction de diiode avec S₂O₃²⁻ ; l’indicateur est choisi selon les espèces et on retient une couleur persistante après homogénéisation.
E — Vrai. De l’eau restant dans la burette diluerait S₂O₃²⁻, dont la concentration 0,100 mol·L⁻¹ est supposée connue.

Méthode à retenir. Une mesure de volume et un repérage fiable conditionnent la concentration obtenue ; préciser ce qui est prélevé et ce qui est versé.

Question 13

Teneur en vitamine C d’une boisson

Pour vérifier l’étiquette d’une boisson vitaminée, on prélève 20,00 mL et l’on titre l’acide ascorbique C₆H₈O₆ par I₂ à 0,0200 mol·L⁻¹. On suppose que les autres constituants de la boisson ne réagissent pas avec I₂. Une coloration persistante apparaît à 18,00 mL. La réaction ajustée est C₆H₈O₆ + I₂ → C₆H₆O₆ + 2 H⁺ + 2 I⁻. Établir la teneur molaire de l’échantillon analysé. Sélectionner toutes les propositions exactes.

La concentration d’acide ascorbique vaut 0,0222 mol·L⁻¹, obtenue en inversant les volumes. La quantité de I₂ versée vaut 0,360 mol. La quantité de titrant versée à l’équivalence vaut 0,360 mmol. La relation d’équivalence est n(acide ascorbique)/1 = n(I₂)/1. La concentration d’acide ascorbique dans le prélèvement vaut 0,0180 mol·L⁻¹.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : C, D, E

A — Faux. On doit partir de n(acide ascorbique)/1 = n(I₂)/1, donc c_A = (1/1)c_BV_E/V_A = 0,0180 mol·L⁻¹ ; inverser les volumes ne suit pas la stœchiométrie.
B — Faux. Le produit de mol·L⁻¹ par mL donne des mmol : 0,360 mmol = 0,000360 mol, mille fois moins que la valeur en mol proposée.
C — Vrai. c_B est en mol·L⁻¹ et V_E en mL : leur produit donne directement des mmol. 0,0200 × 18,00 = 0,360 mmol de I₂.
D — Vrai. L’équation ajustée consomme 1 entité(s) d’acide ascorbique pour 1 de I₂. Les quantités initialement titrées et ajoutées à l’équivalence se comparent après division par ces coefficients.
E — Vrai. n(acide ascorbique) = (1/1) × 0,360 = 0,360 mmol ; dans 20,00 mL, c_A = 0,360/20,00 = 0,0180 mol·L⁻¹.

Méthode à retenir. À l’équivalence : n(A)/a = n(B)/b ; convertir les mL en L ou calculer d’abord les mmol avant de trouver la concentration de la solution prélevée.

Question 14

Titrage 5 · avant et après l’équivalence

Dans le titrage d’acide ascorbique par I₂, supporté par C₆H₈O₆(aq) + I₂(aq) → C₆H₆O₆(aq) + 2 H⁺(aq) + 2 I⁻(aq), le prélèvement est de 20,00 mL, la solution titrante a pour concentration 0,0200 mol·L⁻¹ et le volume équivalent est 18,00 mL. On suppose la réaction rapide et totale. Sélectionner toutes les propositions exactes.

À l’équivalence, les concentrations d’acide ascorbique et de I₂ valent toutes deux 0,0200 mol·L⁻¹. Une coloration transitoire d’une goutte non mélangée prouve le franchissement définitif de l’équivalence. Avant 18,00 mL, le titrant I₂ ajouté est consommé au fur et à mesure. Après 18,00 mL versés, l’acide ascorbique reste nécessairement en excès. À l’équivalence, n(acide ascorbique)/1 = n(I₂)_versé,E/1.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : C, E

A — Faux. La concentration cherchée concerne le prélèvement : c_A = 0,0180 mol·L⁻¹, tandis que 0,0200 mol·L⁻¹ caractérise la solution titrante ; l’équivalence porte sur des quantités.
B — Faux. On homogénéise après chaque goutte près de l’équivalence ; seule une modification persistante avec l’indicateur adapté justifie le repérage.
C — Vrai. Tant que l’acide ascorbique reste en excès, la réaction rapide et totale consomme le I₂ apporté par chaque goutte ; celui-ci est le réactif limitant des quantités introduites.
D — Faux. Après l’équivalence, le prélèvement d’acide ascorbique a été épuisé dans le modèle de réaction totale ; c’est le titrant I₂ ajouté en plus qui s’accumule.
E — Vrai. Il y a alors les proportions stœchiométriques de l’équation ajustée ; on compare les quantités rapportées à 1 et 1, pas nécessairement les quantités brutes.

Méthode à retenir. Distinguer l’espèce titrante ajoutée, limitante avant l’équivalence puis en excès après ; les concentrations ne sont pas forcément égales.

Question 15

Burette et indicateur pour la vitamine C

Un second groupe vérifie la teneur d’une boisson en acide ascorbique en prélevant 20,00 mL avec une pipette jaugée. La burette contient I₂ à 0,0200 mol·L⁻¹ ; on suppose les autres constituants sans réaction avec I₂. Une trace d’amidon signale le premier excès de diiode lors du titrage. Le volume équivalent visé est 18,00 mL selon C₆H₈O₆ + I₂ → C₆H₆O₆ + 2 H⁺ + 2 I⁻. Choisir les gestes et lectures fiables. Sélectionner toutes les propositions exactes.

Le volume versé se calcule par lecture finale moins lecture initiale de burette. La burette est rincée avec la solution titrante de I₂ avant son remplissage. Ajouter de l’eau pure dans l’erlenmeyer avant le dosage multiplie la quantité initiale d’acide ascorbique. La pipette jaugée sert à prélever 20,00 mL de solution d’acide ascorbique. Avec de l’amidon et dans des conditions adaptées, une couleur bleue persistante signale l’apparition d’un excès d’I₂.

Afficher la correction détaillée

Réponse attendue : A, B, D, E

A — Vrai. La lecture initiale n’est pas obligatoirement zéro ; V_versé = V_final − V_initial, en mL, avant d’identifier 18,00 mL à l’équivalence.
B — Vrai. De l’eau restant dans la burette diluerait I₂, dont la concentration 0,0200 mol·L⁻¹ est supposée connue.
C — Faux. L’eau augmente le volume présent mais n’ajoute aucune entité d’acide ascorbique ; la quantité initialement prélevée reste n(acide ascorbique) = c_AV_A.
D — Vrai. La quantité à doser dépend du volume de prélèvement V_A ; la pipette jaugée le fixe de façon plus précise qu’un bécher gradué.
E — Vrai. Ce virage concerne la réaction d’acide ascorbique avec I₂ ; l’indicateur est choisi selon les espèces et on retient une couleur persistante après homogénéisation.

Méthode à retenir. Une mesure de volume et un repérage fiable conditionnent la concentration obtenue ; préciser ce qui est prélevé et ce qui est versé.

Ton bilan

Vérifie les questions une à une pour construire ton bilan.

Une erreur dans ce QCM ? Écris-moi à remi@alors-on-science.com en précisant la question. L’objet du message et le lien vers la banque sont déjà renseignés.

Ton score est calculé dans ton navigateur : il n’est ni enregistré ni envoyé au site.