TP 5 : Complexes et Précipités - Étude des équilibres de formation

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TP 5 : COMPLEXES ET PRECIPITES
Étude des équilibres de formation –
Etude d’un précipité
I. OBJECTIFS
1. Nouvelles techniques de laboratoire
 Dosage par complexations successives
 Réactions qualitatives dans des tubes à essai
2. Scientifiques
 Savoir interpréter scientifiquement de simples observations
 Comprendre la méthode du titrage par précipitation
II. PRÉ-REQUIS SCIENTIFIQUES
À revoir avant de venir en TP
 Les complexes et les précipités
III. MATÉRIEL À DISPOSITION
1. Matériel sur la paillasse
 1 burette de 25 mL + entonnoir + poubelle
 1 bécher de 100 mL
 2 petits béchers de 50 mL
 agitateur magnétique + barreau aimanté 2 cm
 1 pissette d’eau distillée
 1 pipette de 10 mL + propipette
 11 petits tubes à essai
 portoirs pour petits tubes à essai
 1 stylo pour écrire sur le verre
 Pipettes Pasteur
2. Matériel commun
 Bonbonne d’eau distillée
 papier absorbant

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IV. PRODUITS À DISPOSITION
Produits sur la paillasse
 1 flacon compte-gouttes de Co(NO3)2 0,1 M
 1 flacon compte-gouttes de orthophénantroline à
0,025 M
 1 flacon compte-gouttes de FeSO4 0,1 M
 1 flacon compte-gouttes de Fe(NO3)3 0,1 M
 1 flacon compte-gouttes de AgNO3 0,1 M
 1 flacon compte-gouttes de NaCl 1 M
 1 flacon compte-gouttes de NaOH à 1 M
 1 flacon compte-gouttes de NH3 concentré
 1 flacon compte-gouttes de H2SO4 à 2 M
 1 flacon compte-gouttes de NH4SCN saturée
 3 dosettes de sérum physiologique
 solution de nitrate d’argent à 0,100 M
V. DONNÉES
 pKS (AgCl) = 9,8
 M(NaCl) = 58,44 g.mol-1
VI. FICHES DE SÉCURITÉ DES PRODUITS CHIMIQUES
Faites une fiche de sécurité pour chacun des produits que vous manipulerez
VII. ÉTUDE DES ÉQUILIBRES DE FORMATION DE COMPLEXES
Vous allez former différents complexes ou précipités. Vous les mettrez en évidence en
observant soit le changement de couleur des solutions, soit la formation de précipités. Ces
observations s’expliqueront par des déplacements d’équilibres.
1. Équations pouvant intervenir dans les expériences
 Complexes ou solides complètement dissociés dans l’eau :
Co(NO3)2 Co2+ + 2 NO3-
FeSO4 Fe2+ + SO42-
Fe(NO3)3 Fe3+ + 3 NO3-
NH4SCN NH4+ + SCN-

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AgNO3 Ag+ + NO3-
NaCl Na+ + Cl-
NaF Na+ + F-
CaCl2 Ca2+ + 2 Cl-
MgCl2 Mg2+ + 2 Cl-
 Complexes ou solides partiellement dissociés dans l’eau : sens : 
Co(H2O) (aq) 
 Co2+(aq) + 6 H2O(aq) Co(H2O) est rose
Ag(NH3)+
2 (aq) 
 Ag+(aq) + 2 NH3(aq) Ag(NH3)+
2 est incolore
AgCl(s) 
 Ag+(aq) + Cl–(aq) AgCl est blanc
Fe(SCN)2+(aq) 
 Fe3+(aq) + SCN–(aq) Fe(SCN)2+ est rouge sang
Fe(o.ph)2+
3 (aq) 
 Fe2+(aq) + 3 o.ph Fe(o.ph)2+
3 (aq est vermillon
Co(SCN)+(aq) 
 Co2+(aq) + SCN–(aq) Co(SCN)+ est bleu
Fe3+ (aq) + 3 HO-(aq) 
 Fe(OH)3 (s) Fe(OH)3 est brun
Co2+ (aq) + 2 HO-(aq) 
 Co(OH)2 (s) Co(OH)2 est rose ou bleu
 Réactions acido-basiques :
NH4+ + H2O 
 NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
NH4+ + HO- 
 NH3 + H2O
6
2+
6
2+

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2. Formation de complexes, rôle de différents paramètres (essais
qualitatifs)
Pour chaque série, faites la manipulation telle qu'elle est indiquée dans le tableau
correspondant, puis notez vos observations (couleur, présence d'un précipité, sa couleur, …) pour
chacun des tubes de la série et enfin interprétez vos observations en indiquant les réactions
chimiques qui interviennent, voire la réaction bilan le cas échéant, et leur sens prépondérant.
N’oubliez pas que certains tubes doivent être observés verticalement et latéralement :
- l’observation verticale V permet de « voir » la quantité de matière
- l’observation latérale H permet de « voir » la concentration de la
matière
Les solutions à votre disposition sont toutes des solutions aqueuses.
Aide : On considèrera que 1 mL équivaut à peu près à 1 cm de haut rempli dans
le tube.
2a. Effet de la dilution sur la stabilité des complexes
Cas du nitrate de Co(II)
Tube A
Tube B
Solution Co(NO3)2 10−1 M
1 ml
1 ml
eau
/
Tube rempli au 2/3
Cas du complexe Fer(II)/orthophénantroline
formule de l'orthophénantroline :
Tube C
Tube D
Tube E
Solution o.phénantroline
1 ml
1 ml
1 ml
Solution FeSO4 10−1 M
/
2 gouttes
2 gouttes
eau
/
/
Tube rempli au 2/3
V
H
N N

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2b. Déplacement d’un équilibre de précipitation par formation d’un complexe soluble
Tube K
Tube L
Tube M
eau
2 mL
2 mL
2 mL
Solution AgNO3 10−1 M
3 gouttes
3 gouttes
3 gouttes
Solution NaCl 1 M
1 goutte
1 goutte
1 goutte
Solution NH3 concentrée
/
6 gouttes
6 gouttes
Solution H2SO4 2 M
/
/
3 gouttes
2c. Compétition entre complexes et précipité
Tube R
Tube S
Tube T
Tube U
Tube V
Solution Co(NO3)2 10−1 M
4
gouttes
4 gouttes
4 gouttes
/
Solution SATUREE
NH4SCN
4
gouttes
4 gouttes
4 gouttes
4 gouttes
4 gouttes
Solution Fe(NO3)3 10−1 M
/
4 gouttes
/
4 gouttes
4 gouttes
Solution NaOH 1 M
/
/
5 gouttes
/
5 gouttes
VIII. TITRAGE ARGENTIMÉTRIQUE DES IONS CHLORURE DANS
LE SERUM PHYSIOLOGIQUE
1. Introduction
Le sérum physiologique est très utilisé par les parents pour nettoyer les yeux et le nez
des jeunes enfants. Il est composé d’une eau pure et de chlorure de sodium à 9,00 g.L-1. Il contient
0,90 % en masse de chlorure de sodium. Il se présente sous forme de dosettes de 5 mL jetables
pour éviter toute contamination de la solution avec des virus ou des bactéries.
2. L’expérience
 Calculez le volume équivalent attendu lors du dosage de 10,0 mL de sérum physiologique
par une solution de nitrate d’argent à 0,100 M.