Annales gratuites Bac ST2S : L'eau de Javel

Données : Masse molaire atomique du chlore : M_Cl = 35,5 g.mol^-1.
On rappelle qu'un oxydant est une espèce chimique capable de gagner des électrons alors qu'un réducteur est une espèce chimique capable de céder des électrons.

L'eau de Javel est obtenue par dismutation du dichlore Cl₂ en milieu basique.

L'équation de la réaction de dismutation s'écrit :

1. Cette équation est obtenue par addition de deux demi-équations électroniques. L'une d'entre elles s'écrit :

1.1. Dans cette demi-équation, dire si le dichlore Cl₂ est oxydant ou réducteur.

1.2. Ecrire le couple redox correspondant à cette demi-équation.

2.
2.1. Compléter la définition du degré chlorométrique d'une eau de Javel.
Il faudra recopier entièrement la définition sur la copie de votre sujet en soulignant les mots ajoutés.
On appelle degré ou titre chlorométrique d'une eau de Javel le volume de dichlore, mesuré en ......................................... dans les conditions ....................................... de température et de pression, nécessaire à la fabrication d'un ....................... de cette eau de Javel.

2.2. Pour fabriquer 1L d'une eau de Javel on fait réagir une masse m = 35,5g de dichlore (Cl₂) gazeux avec une quantité suffisante de solution d'hydroxyde de sodium (ou soude).

2.2.1. Quelle est la masse molaire du dichlore ?

2.2.2. Quelle est la quantité de matière n (en mole) de dichlore utilisée ?

2.2.3. Sachant que cette quantité de matière de dichlore correspond à un volume de 11,2 L mesuré dans les conditions normales de température et de pression, en déduire le degré chlorométrique de l'eau de Javel ainsi fabriquée.

3. On ajoute 9 L d'eau à 1 L de javel de 11, 2° chl.

3.1. Quel nom donne-t-on à cet ajout d'eau dans la solution ?

3.2. Quel est le degré chlorométrique t de l'eau de Javel obtenue ?

4. On introduit dans un bécher de l'eau de Javel que l'on vient de préparer puis on lui ajoute une solution d'iodure de potassium qui est incolore alors que le diiode I₂ colore la solution en brun. Les demi-équations électroniques intervenant dans la réaction réalisée se notent :

4.1. Ecrire l'équation de la réaction par addition de ces deux demi-équations.

4.2. Comment peut-on expliquer la couleur brune qui apparaît dans un bécher ?
 

1.1. Dans cette demi-équation, le dichlore Cl₂ gagne des électrons, c'est donc un OXYDANT.

1.2. Couple redox correspondant : Cl₂/Cl^-

2.1. On appelle degré ou titre chlorométrique d'une eau de Javel le volume de dichlore, mesuré en litres dans les conditions normales de température et de pression (C.N.T.P), nécessaire à la fabrication d'un litre de cette eau de Javel.

2.2.1. Masse molaire du dichlore :
soit 71 g.mol^-1.

2.2.2. Quantité de matière de dichlore utilisée :
soit 0,5 mol.

2.2.3. Cette quantité de matière correspond à 11,2L de dichlore, nécessaire pour fabriquer, dans les C.N.T.P, 1L d'eau de Javel. Donc :
le degré chlorométrique de l'eau de Javel fabriquée est D = 11,2°chl.

3.1. L'ajout d'eau à cette solution est une DILUTION.

3.2. On a ajouté 9L d'eau à V = 1L d'eau de Javel de 11,2°chl.
Le volume de la solution diluée est donc V' = 10L.
Lors de la dilution, la quantité de matière de soluté reste constante :
n = c ´  V = c' ´  V'
La concentration de la solution diluée .
Son degré chlorométrique

4.1. Equation de la réaction entre l'eau de Javel et la solution d'iodure de potassium :

4.2. L'un des produits de la réaction est le DIIODE I₂, de couleur brune en solution aqueuse : cela explique l'apparition de la couleur brune dans le bécher.