Dosage gravimétrique des sulfates en BaSO₄
Précipiter les sulfates quantitativement avec du chlorure de baryum, puis filtrer, calciner et peser le BaSO₄ : la masse d’un solide pur et stœchiométrique révèle la teneur en sulfate de l’échantillon.
Objectif
Relier la masse de BaSO₄ séché à la quantité de sulfate par le facteur gravimétrique M(SO₄²⁻)/M(BaSO₄), et justifier chaque étape de transfert quantitatif.
Matériel et réactifs
Échantillon contenant des sulfates, solution de chlorure de baryum à 5 %, acide chlorhydrique dilué, béchers et baguette de verre, papier filtre sans cendre ou creuset, étuve ou four à moufle et balance analytique.
Procédure
- Acidifier légèrement l’échantillon de sulfate avec du HCl dilué, puis ajouter lentement la solution chaude de BaCl₂ en agitant — le curseur représente le volume ajouté.
- Laisser le précipité mûrir : le maintien à chaud permet aux petits cristaux de BaSO₄ de se dissoudre et de se redéposer sur les plus gros, donnant des particules faciles à filtrer.
- Ajouter un léger excès de précipitant, puis tester le surnageant avec une goutte de BaCl₂ — l’absence de nouveau trouble signifie que la précipitation est complète.
- Filtrer, laver jusqu’à élimination des chlorures (test AgNO₃), calciner jusqu’à masse constante et peser ; m(SO₄²⁻) = m(BaSO₄) × 96,06/233,39.
À observer
- De fines particules blanches se forment là où le jet de BaCl₂ entre et se déposent lentement ; le précipité dense s’accumule en couche compacte au fond.
- La précipitation en solution chaude et légèrement acide donne des cristaux plus gros et plus purs que l’ajout de tout le baryum en une fois dans une solution froide.
Explication
BaSO₄ a un Ksp ≈ 1,1·10⁻¹⁰, donc un léger excès de Ba²⁺ pousse le sulfate presque totalement dans le solide. Comme le précipité est de composition définie et stable à la calcination, sa masse se convertit directement en sulfate par le facteur 96,06/233,39 ≈ 0,4116 — sans courbe d’étalonnage, ce qui fait de la gravimétrie une méthode absolue.
Histoire de l’expérience
Chimistes associés
Expérience virtuelle : un modèle simplifié pour construire l’intuition. Elle ne remplace ni le travail réel en laboratoire ni la formation à la sécurité ; ne la reproduisez pas chez vous sans encadrement.