Une eau de Javel est caractérisée par son degré chlorométrique (°chl) égal au volume (en litres) de dichlore gazeux nécessaire pour fabriquer 1 L d'eau de Javel (dans des conditions normales de température et de pression) selon la réaction : Cl ₂ + H₂O ® Cl^- + ClO^- + 2 H⁺

Avec le temps, ce degré chlorométrique diminue. Les ions hypochorite ClO^- se décomposent suivant la réaction d'équation : 2 ClO^- = O₂ +2 Cl^-

Cette réaction est lente, elle impose une limite de durée d'utilisation à l'eau de Javel : un an pour l'eau de Javel diluée, trois mois pour les concentrés. Un titrage des ions ClO^- permet de déterminer si l'eau de Javel a été stockée plus ou moins longtemps.

• Avec une pipette, placer dans un bécher de 250 mL un volume V_o = 5,0 mL d'une solution commerciale d'eau de Javel préalablement diluée dix fois.
• À l'aide de papier pH, évaluer le pH de cette solution.
• Introduire dans un erlenmeyer 1 g de iodure de potassium KI puis 20 mL environ d’eau. Agiter jusqu’à dissolution complète.

• Ajouter le contenu de l’erlenmeyer dans le bécher de 250 mL puis y placer 50 mL d'acide chlorhydrique de concentration égale à 1 mol.L^-1.
• Placer le bécher sous agitation magnétique.
• Titrer à l’aide d’une solution de thiosulfate de sodium (2Na⁺ + S₂O₃^2-) de concentration c₁=0,1 mol-L^-1. A l’approche du point d ‘équivalence, introduire une pointe de spatule de Thiodène pour repérer plus facilement l'équivalence (le thiodène donne une coloration noire avec le diiode restant en solution).

1. Rédiger le protocole de dilution de l'eau de javel commerciale.
2. Ecrire les demi-équations des couples I₂/I^-, ClO^- /Cl^- et S₄O₆^2-/S₂O₃^2-.
3. On appelle c_o la concentration de l'eau de Javel commerciale égale à la concentration des ions hypochlorite ClO^-. Exprimer en fonction de c_o et V_o la quantité de matière d'ions ClO^- prélevée pour le titrage.
4. Ecrire l'équation de la réaction entre les ions I^- et ClO^-.
5. Les ions hypochlorite sont en défaut, en déduire la quantité de matière de diiode présente dans l'erlenmeyer avant le titrage en fonction de c_o et V_o.
6. Pour quelle raison la solution d’iodure de potassium a-t-elle été préparé dans un erlenmeyer sans précision ?
7. Ecrire l'équation bilan de la réaction entre I₂ et S₂O₃^2-. Pourquoi le titrage peut-il être qualifié d’indirect ?
8. On note V_eq le volume versé de la solution de thiosulfate de sodium pour atteindre l’équivalence. Quelle relation peut-on écrire entre c_1, c₀, V_o et V_eq ?
9. Calculer la concentration c₀, puis le degré chlorométrique de l'eau de Javel commerciale étudiée. Sachant que cette eau de Javel commerciale a un degré chlorométrique de 36°, calculez l’écart relatif puis conclure.

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Bénédicte COLLIAU et  

Professeurs de sciences-physiques

Lycée Augustin Thierry 41000 Blois