Exploiter un changement de couleur - Exercice 2

Une entreprise agricole exploite un forage pour alimenter ses cultures en eau souterraine. Après plusieurs mois d’utilisation, des dépôts rouille apparaissent sur les tuyaux d'irrigation. On soupçonne la présence excessive d’ions ferreux \(\mathrm{Fe^{2+}}\) dans l’eau, issus de la corrosion des canalisations en fonte.

Une technicienne du laboratoire local effectue un titrage par suivi de changement de couleur pour déterminer la concentration en ions \(\mathrm{Fe^{2+}}\) dans l’échantillon d’eau. Pour cela, elle utilise une solution de permanganate de potassium \(\mathrm{(MnO_4^-(aq) ; K^{+}(aq))}\) dont la couleur violette est due aux ions \(\mathrm{MnO_4^-}\).

L'équation support du titrage est :\(\mathrm{MnO_4^-(aq)+8\ H^+(aq)+5\ Fe^{2+}(aq)\longrightarrow Mn^{2+}(aq)+4\ H_2O(\ell)+5\ Fe^{3+}(aq)}\)

1. Identifier les réactifs titré et titrant.

2. Schématiser et légender le montage de titrage réalisé pour cette étude.

3. Identifier le réactif limitant avant et après l'équivalence, sachant que le permanganate de potassium est présent dans la burette graduée.

4. Indiquer, à l'équivalence, le changement de couleur de la solution dans l'erlenmeyer.

5. Donner, à l'équivalence, la relation mathématique entre les quantités de matière des réactifs mis en jeu.