Problème 1

Un échantillon d'alliage de 0.4062 g contenant étain et plomb est dissous dans

\ce{HCl}

\ce{HNO3}

chaud (Pb → Pb(II), Sn → Sn(IV)) ; au refroidissement un précipité de composés d'étain et d'un composé de plomb apparaît. On ajoute

25.00\ \mathrm{cm^3}

\ce{Na2H2EDTA}

0.2000 M (le précipité se dissout) et on dilue à

250.0\ \mathrm{cm^3}

. Une prise de

25.00\ \mathrm{cm^3}

, tamponnée à pH 6 par l'hexamine avec Xylenol Orange, est titrée par

\ce{Pb(NO3)2}

0.009970 M : virage jaune→rouge à

24.05\ \mathrm{cm^3}

. On ajoute ensuite 2.0 g de

\ce{NaF}

solide — la solution redevient jaune — et le titrage reprend jusqu'au second point équivalent à

15.00\ \mathrm{cm^3}

. (

\ce{F^-}

lie fortement

\ce{Sn^{IV}}

mais pas Pb(II) à pH 6.) (1.1) Quel composé de plomb précipite à l'étape 2 ? (1.3–1.8) Donner les rôles de l'hexamine, du Xylenol Orange et de

\ce{NaF}

ainsi que les équations ioniques clés des deux titrages. (1.10) Calculer les pourcentages massiques de Sn et Pb dans l'alliage.

Étape 2 sur 4 : Chimie des deux titrages

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\ce{Pb^{2+} + H2Y^{2-} -> PbY^{2-} + 2H+};\quad \ce{Pb^{2+} + XO_{(yellow)} -> PbXO^{2+}_{(red)}};\quad \ce{SnY + nF^- + 2H+ -> SnF_n^{(n-4)-} + H2Y^{2-}}

Analyse

Lors du premier titrage, le $\ce{Pb^{2+}}$ étalon consomme l'excès d'EDTA ; à l'équivalence la goutte suivante forme le complexe rouge Pb–XO. $\ce{F^-}$ arrache ensuite l'EDTA de l'étain ( $\ce{SnY -> SnF_n + H2Y^{2-}}$ ), libérant $\ce{H2Y^{2-}}$ qui détruit le Pb–XO rouge — retour au jaune — et l'EDTA libéré est titré à son tour.