Annales gratuites Bac ST2S : L'eau oxygénée

En 1818, le baron Jacques THENARD synthétise une espèce chimique : l'eau oxygénée dont le principe actif est le peroxyde d'hydrogène H₂O₂.
L'eau oxygénée est vendue comme antiseptique en pharmacie. Elle peut être utilisée pour nettoyer les lentilles cornéennes ou les plaies hémorragiques.
L'eau oxygénée a des propriétés oxydoréductrices par la mise en œuvre des couples H₂O₂ / H₂O et O₂ / H₂O₂.

II.1 Ecrire l'équation bilan de dismutation de l'eau oxygénée.

II.2 Quel volume V de dioxygène est capable de libérer 1 litre d'une solution d'eau oxygénée de concentration 110 volumes dans les conditions normales de température et de pression ?

      II.3.1 Utiliser cette relation pour déterminer le titre T en volumes d'une solution de concentration c = 1 mol.L^-1.

      II.3.2. Utiliser cette formule pour calculer la concentration molaire c₀ en peroxyde d'hydrogène H₂O₂ d'une solution du commerce de titre T₀ = 110 volumes.

II.4. On veut fabriquer un volume V₁ = 100 mL d'une solution d'eau oxygénée de titre T₁ = 11 volumes.
Décrire les étapes de fabrication d'une telle solution à partir de la solution commerciale de titre T₀ = 110 volumes, sachant que l'on dispose au laboratoire de la verrerie suivante :

        - pipettes jaugées de volumes : 1 mL ; 5 mL ; 10 mL ; 20 mL
        - fioles jaugées de volumes : 50 mL ; 100 mL ; 250 mL ; 1 000 mL
        - béchers de volumes : 50 mL ; 100 mL ; 250 mL.

II. 1. Equation bilan de dismutation de l'eau oxygénée :
2 H₂O₂ ®  2 H₂O + O₂

2. Par définition, 1 litre de solution d'eau oxygénée de concentration "110 volumes" peut libérer V = 110 L de dioxygène, dans les conditions normales de température et de pression.

3. 1. T = c ´  11,2
Donc, pour une solution d'eau oxygénée de concentration c = 1 mol.L^-1 :
T = 11,2 volumes

3. 2.
Donc une solution commerciale de titre T₀ = 110 volumes, a pour concentration molaire c₀ = 9,8 mol. L^-1

4.
Or, lors d'une dilution, il y a conservation de la quantité de matière :
T₁ ´  V₁ = T₀ ´  V₀
donc le volume de solution commerciale à prélever est

Protocole de dilution :

On prélève V₀ = 10 mL de solution commerciale à l'aide d'une pipette jaugée de 10 mL (et d'une poire à pipeter) ; on verse dans une fiole jaugée de 100 mL et l'on complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge ; on agite pour homogénéiser le mélange.