On désire préparer un volume V= 50,0 mL de la solution aqueuse de thiosulfate de sodium à la concentration C= 0,100 mol/L à partir du thiosulfate de sodium solide pentahydraté de formule Na₂ S₂O₃, 5H₂O.

Masse de solide à peser et le matériel à utiliser :

masse molaire Na₂ S₂O₃, 5H₂O : M= 2*23+2*32,1+3*16+5*18 =248,2 g/mol

Quantité de matière (mol) = volume (L) * concentration (mol/L) = VC= 0,05*0,1 = 5 10^-3 mol

masse (g) = quantité de matière (mol) * masse molaire (g/mol) = 5 10^-3 * 248,2 =1,24 g.

capsule, entonnoir, spatule, balance ; pissette d'eau distillée, fiole jaugée de 50 mL.  

On place la solution aqueuse de thiosulfate de sodium préparée dans une burette graduée de 25 mL. On introduit dans un bécher un volume V₀= 10,0 mL de la solution de Lugol. On ajoute 20 mL d'eau distillée puis quelques gouttes d'empois d'amidon.

Verrerie à utiliser pour mesurer le volume de la solution de Lugol et les 20 mL d'eau distillée :

Pour mesurer un volume précis V₀= 10,0 mL ( 3 chiffres significatifs) on utilise pipette jaugée de 10,0 mL.

Pour mesurer un volume peu précis, 20 mL d'eau distillée, on utilise une éprouvette graduée de 50 mL.

Demi-équations électroniques correspondant aux deux couples mis en jeu :

Lors du dosage S₂O₃^2- est oxydé ; I₂ est réduit.

2S₂O₃^2- =S₄O₆^2- + 2e^- (1) oxydation du réducteur le plus fort.

I₂ +2e^- = 2I^- (2) réduction de l'oxydant le plus fort

En ajoutant (1) et (2) on écrit l'équation du dosage : I₂ + 2S₂O₃^2-= 2I^- + S₄O₆^2- .

L'équivalence est observée pour un volume versé V_E= 8,0 mL de la solution de thiosulfate de sodium.

Avant l'équivalence, dans le becher, le diiode est en excès ; après l'équivalence l'ion thiosulfate est en excès.

rôle de l'empois d'amidon : indicateur de fin de réaction

en présence de diiode , l'empois d'amidon forme un complexe de couleur violet foncé ( couleur de la solution avant l'équivalence) ; après l'équivalence, toutes les espèces sont incolores. Un changement de teinte est observé à l'équivalence.

Relation entre la quantité de matière n(I₂) de diiode apporté par la prise d'essai et la quantité de matière n(S₂O₃^2-) d'ions thiosulfate versés à l'équivalence :

I₂ + 2S₂O₃^2-= 2I^- + S₄O₆^2-

D'après les coefficients stoechiométriques de l'équation ci-dessus : n(S₂O₃^2-) = 2 n(I₂)

Or n(S₂O₃^2-) = CV_E et n(I₂) = C₀V₀ ; CV_E = 2 C₀V₀

La concentration C₀ en diiode de la solution commerciale de Lugol peut donc s'écrire : C₀ = CV_E / (2V₀).

Calcul de C₀ : 0,1 * 8 / (2*10 ) = 4,00 10^-2 mol/L.

Masse de diiode par litre de solution : C₀*M(I₂ ) = 0,04*2*126,7 = 10,1 g/L.