Annales gratuites Bac ST2S : L'eau de javel

En milieu basique le dichlore peut subir une réaction chimique pour former de l'eau de Javel suivant l'équation :
Cl₂ + 2OH^-  ClO^- + Cl^- + H₂O

a) Quel nom particulier donne-t-on à cette réaction chimique ?

b) Définir le degré chlorométrique (° chl) d'une eau de Javel ?

c) Montrer que le volume de dichlore nécessaire pour préparer ce berlingot de 250 mL d'eau de javel est V = 12 L.

d) Vérifier que la quantité de matière " n " (en mol) de dichlore correspondant à ce volume
V = 12 L est n = 0,54 mol.

e) Sachant qu'une mole de dichlore Cl₂ donne une mole d'ions hypochlorite ClO^-, en déduire la quantité d'ions hypochlorite, exprimée en mole, présents dans ce berlingot.

On veut vérifier que la quantité d'ions hypochlorite présents dans ce berlingot corresponde bien au titre annoncé.
Pour cela, on prélève un volume v = 25 mL de cette eau de Javel que l'on mélange avec un excès d'ions iodure. L'équation bilan de la réaction qui a lieu alors est :

2I^- + ClO^- + H₂O  I₂ + Cl^- + 2OH^-

a) Par dosage, on détermine qu'il s'est formé 5,4.10^-2 mol de diiode I₂ au cours de la réaction. D'après l'équation bilan, déterminer la quantité d'ions hypochlorite ClO^- contenu dans les 25 mL d'eau de Javel ?

b) En déduire le nombre de moles d'ions hypochlorite contenu dans le berlingot de 250 mL.

La totalité de ce berlingot a été mélangé par inadvertance avec un détartrant contenant de l'acide chlorhydrique. L'équation bilan de la réaction est :

ClO^- + 2H⁺ + Cl^-  Cl₂ + H₂0

a) Préciser le nom du gaz toxique qui s'est dégagé.

b) En admettant que toute la quantité des ions hypochlorite présents dans le berlingot, soit
n = 0,54 mol, ont réagi avec l'acide chlorhydrique, quel volume de gaz s'est-il dégagé ?

a) Cette réaction chimique est une réaction de DISMUTATION du dichlore.

b) Le DEGRE CHLOROMETRIQUE d'une eau de Javel est le VOLUME de DICHLORE (en litres) nécessaire à la fabrication d'un litre d'eau de Javel, dans les CONDITIONS NORMALES DE TEMPERATURE et de PRESSION (C.N.T.P.).

c) L'eau de Javel du berlingot titre 48  chl.
Il faut donc 48 litres de dichlore pour préparer 1 litre de cette solution.

Pour préparer 250 mL = L, le volume de dichlore nécessaire est donc

d) Dans les C.N.T.P., le volume molaire des gaz est V_m = 22,4 L mol^-1

Cl₂ est gazeux ; sa quantité de matière est définie par :
n =  =        

e) 1 mole de Cl₂ donne 1 mole d'ions ClO^-, donc n moles de Cl₂ donne n moles d'ions ClO^- :
la quantité d'ions hypochlorite présents dans ce berlingot est donc : n = 0,54 mol.

a) D'après l'équation - bilan,
:

c'est la quantité d'ions hypochlorite contenue dans les 25 mL d'eau de Javel.

b) Donc, dans le berlingot de volume V = 250 mL = 10 × 25 mL, la quantité d'ions ClO^- est
n' = 10 × n = 0,54 mol.

a) Le gaz toxique dégagé est le DICHLORE.

b) D'après l'équation - bilan
mol.

Donc, dans les conditions normales de température et de pression, le volume de dichlore dégagé est :

(le même volume que celui nécessaire pour préparer la solution du berlingot).