Dosage gravimétrique/Étapes de l'analyse gravimétrique
Introduction
modifierLes dosages gravimétriques utilisent deux types de méthode :
- Méthodes par précipitation
- Méthodes par volatilisation
Les étapes de ces dosages sont somme toute assez simples. Elles sont toujours articulées autour de ces trois actions fondamentales :
- peser l'échantillon ;
- utiliser une méthode physico-chimique (précipitation, calcination, ...)
- peser les produits
Dans le cas des dosages par précipitation, on aura :
- peser l'échantillon ;
- dissoudre dans un solvant approprié ;
- précipiter la solution à doser ;
- laver le précipité après filtration, ensuite le sécher et le peser ;
- calculer la quantité de l’élément dosé dans le précipité.
Calcul
modifierLe pourcentage de l’élément dosé x est :
% de x = F×100×P/A
où
- P : masse du précipité
- A : masse de l’échantillon
- F : facteur d'analyse
Exemple de dosage par calcination : Les Bicarbonates
modifierVous avez un mélange dont vous savez qu’il contient que du bicarbonate de sodium et du bicarbonate de calcium . Vous voulez savoir quelle est la proportion de chacun de ces composés.
- Peser l'échantillon
Vous versez 2,000 g de ce mélange dans un creuset.
- Faire réagir les bicarbonates HCO3-
Le plus simple, dans une telle situation, est de faire réagir l'ion commun aux deux substances. La proportion de la masse à avoir changé sera la proportion de cet ion.
Vous décidez d’utiliser les réaction suivantes :
- Pour le sodium
- 2. + chaleur → Na2CO3 + H2O + CO2
- Pour le calcium
- Ca(HCO3)2 + chaleur → CaCO3 + H2O + CO2
Vous mettez donc au four le creuset qui contient vos 2,0000 g de mélange inconnu.
- Peser le produit
Une fois la réaction complétée, vous sortez votre creuset du four, le laissez refroidir au dessiccateur et le pesez. Après avoir dûment soustrait la masse du creuset, vous notez que la masse du produit (Na2CO3 et/ou CaCO3) est de 1,256 g, car bien sûr le H2O et le se sont échappés dans l'atmosphère.
- Calcul
Voici comment interpréter ce résultat :
2,000 g - 1,256 g = 0,744 g
L'échantillon a donc libéré 0,692 g de H2O et de CO2. Ensemble, ces deux produits ont une masse molaire de 62,0248 g/mol. La masse molaire de est de 84,1029 g/mol et celle de est de 162,2546 g/mol.
62,024 g/mol / 84,1029 g/mol / 2 = 36,874%
62,024 g/mol / 162,2548 g/mol = 38,226%
Le pourcentage doit tenir compte du rapport stœchiométrique, c’est pourquoi celui de NaHCO3 est divisé par deux.
Pour ce cas particulier, il faudra utiliser un système d'équations. Posons X comme masse de et Y comme masse de .
X + Y = 2,000 g
- Y = 2,000 g - X
0,36874X + 0,38226Y = 0,744 g
- 0,36874X + 0,38226(2,000 g - X) = 0,744 g
- 0,36874X + 0,7645 g - 0,38226X = 0,744 g
- 0,01352X = 0,021 g
- X = 1,55 g
Y = 2,000 g - X
- Y = 2,000 g - 1,55 g
- Y = 0,45 g
On peut en conclure que l'échantillon contenait au départ 1,55 g de et 0,45 g de .