Dosage de K₂Cr₂O₇ par le sufate de fer II corrigé

Afin de doser une solution de dichromate de potassium K₂Cr₂O₇, on fabrique une solution de sulfate de fer (II) FeSO₄ à C₁ = 0,020 mol.L^-1.

1. Ecrire les demi-équations des couples Cr₂O₇^2-/Cr³⁺ et Fe³⁺/Fe²⁺ en milieu acide.

Ecrire l’équation de la réaction de dosage entre les ions Cr₂O₇^2- et Fe²⁺.

2. Il n’est pas possible de procéder à un dosage simple, car les ions Cr₂O₇^2- sont jaune-orangés, Cr³⁺ verts et Fe³⁺ rouille. On ne verrait aucun changement de couleur à l’équivalence. On procède alors de la façon suivante :

Dans V₁ = 50 mL de la solution de sulfate de fer (II), on verse V = 10 mL de la solution de dichromate de potassium. On admettra que les ions Fe²⁺ sont en excès par rapport aux ions Cr₂O₇^2-. Il suffit alors de doser les ions Fe²⁺ restant par le permanganate de potassium KmnO₄. Pour cela on utilise une solution à C₂ = 0,010 mol.L^-1 de permanganate de potassium. La teinte violette persiste pour un volume versé de cette solution égale à V₂(eq) = 12,0 cm³.

a- Ecrire les demi-équations des couples MnO₄^-/Mn²⁺ et Fe³⁺/Fe²⁺ en milieu acide.

Ecrire l’équation de la réaction de dosage entre les ions MnO₄^- et Fe²⁺.

b- Calculer la quantité de matière d’ions permanganate MnO₄^- versés à l’équivalence.

c- En déduire la quantité de matière d’ions Fe²⁺ oxydés par les ions permanganate.

d- Calculer la quantité de matière d’ions Fe²⁺ contenus dans les 50 mL du prélèvement initial.

e- Quelle est la quantité de matière d’ions Fe²⁺ oxydés par les ions Cr₂O₇^2- ?

f- Quelle est la quantité de matière d’ions Cr₂O₇^2- qui ont réagi? En déduire la concentration C, de la solution de dichromate de potassium étudiée.