concentration d'hypochlorite et chlore actif

[marble78]

Bonjour,

Je voudrait connaitre la concentration exacte en moles de NaClO de l'eau de javel du commerce.
Par exemple pour le concentré vendu par 250 mL on est à 9,6%, je sais que que ça correspond à un pourcentage massique et que l'on calcule la concentration molaire en mesurant la densité de la solution.
Mais c'est quoi le chlore actif?
la masse totale de dichlore qu'on a fait barboté dans de l'hydroxyde de sodium pour obtenir la solution?
Cl2+ 2 NaOH---->NaCl+NaOCl+ H2O
dans wikipédia:
"L'unité officielle est la masse de dichlore produite par une masse donnée de solution, exprimée en % (% de chlore actif ou ca). Exemple : 1 g de dichlore produit par 100 g de solution."
mais ce dichlore est il produit exclusivement par l'hypochlorite? : 2 NaOCl +_ _ _ _ _ -------> Cl2 +_ _ _ _ _ ?
auquel cas le calcul n'est pas le même...

Merci

[Maurice]

La réaction dont tu parles est un équilibre. Si tu détruis le NaOH qui est é gauche, par exemple en ajoutant un acide, tu forces l'équilibre à se déplacer sur la gauche, donc tu forces le chlore Cl2 à se libérer, et cela aux dépens de l'hypochlorite qui disparaît peu à peu.

[marble78]

J'ai finalement trouvé ça: http://www.societechimiquedefrance.fr/e ... exjavl.htm

Voici mon calcul:

Densité de la solution commerciale d'hypochlorite:
d=1.148
pour une recharge de 250ml
250*1.148=287 gr
Les recharges sont à 9.6% de chlore actif

Le chlore actif représente la masse totale de dichlore utilisée par la fabrication de l'eau de javel
287*9.6%=27.55 g de dichlore qui correspond à 27.55/70.906=0.38 mol de dichlore

selon la réaction:
Cl2(gaz)+2 NaOH--->NaOCl+ NaCl+ H20

1 mole de dichlore donne 1 mole d'hyplochlorite
une recharge de solution commerciale contient donc 0.38 mole d'hypochlorite de sodium

Ca vous semble bien comme démonstration?

[chatelot16]

attention les berlingot d'eau de javel concentré se conservent très mal ! beaucoup plus mal que l'eau de javel dilué

conservation du concentré 3mois ... conservation du dilué 1ans

ce n'est donc jamais precis de considerer l'eau de javel du commerce comme aillant la concentration nominale

pour mesurer la concentration reelle , ajouter de l'acide et mesurer le volume de chlore ? pas facile ... le chlore bouffe tout ... ne peut pas etre mesuré par deplacement d'eau puisqu'il se dissout fortement dans l'eau ... les ancien chimiste mesuraient par deplacement de mercure ... mais le temps ou l'on peut avoir des litre et des litre de mercure dans un laboratoire est fini

il y a des procedé precis de mesure de l'eau de javel : chlorometrie

[marble78]

Bonjour,

Merci pour ta réponse, en fait j'ai pas besoin d'un dosage précis, c'est simplement pour synthétiser du chloroforme par la réaction haloforme,
J'ai besoin d'avoir une idée, même vague, pour me rapprocher des proportions stœchiométriques avec l'acétone...

d'après mes calculs ci-dessus et si il faut bien 4 mole d'hypochlorite et une mole d'acétone pour obtenir une mole de chloroforme, chaque berlingot
permettrait d'obtenir un peu moins de 8 mL de chloroforme!

ça va que c'est pas cher, on peut trouver des recharges par trois à moins de 1 €

en fait d'après ce que tu viens d'écrire, je doit considérer que la solution commerciale contient au maximum 0.38 mol.L-1 et que cette concentration baisse plus je m'approche de la date de péremption?

[Rodo1427]

Bonjour,

si tu veux synthétiser du chloroforme avec de l'eau de Javel bon courage. Et en plus tu ne formeras pas de chloroforme mais de l'acide acétique.
Tout d'abord, tu as en effet besoin de dichlore or, comme il a été dit c'est un gaz. et si j'ai bien compris tu voudrais le former à partir de l'eau de javel en ajoutant de la soude pour former le fameux dichlore. Déjà je te rappelle que mélanger une base avec un acide produit une réaction violente et exothermique. En utilisant de la soude très dilué je suis d'accord que tu limites la violence de la réaction mais tout de même. Ensuite, comment peux tu réussir à faire réagir de l'acétone avec du dichlore qui est un gaz sans le matériel nécessaire.
Enfin, tu parles de réaction haloforme c'est que tu es donc renseigné. Pour pouvoir chloré 3 fois il faut une base genre soude, sauf que ta base va réagir pour détroner l'acétone puis le dichlore va réagir. Tu as donc un produit chloré une fois sauf que ce produit est plus réactif que ton acétone de départ. Donc, il réagit plus vite, tu chlores ainsi une seconde puis une troisième fois. Et là tu penses avoir le chloroforme et bien non. car il de reste de la soude qui va venir réagir pour former l'acide acétique et CCl3-. voili voilou

[marble78]

Bonjour,

Je me suis effectivement renseigné sur internet à propos de la réaction haloforme, pour ce qui est de la base la solution et déjà basique (pour le concentré env. Ph 11), pour permettre à l'équilibre de la réaction de rester favorable à la présence d'hypochlorite, par contre il faut surtout pas apporter de l'acide, là on a un dégagement de dichlore toxique.
Ce qui est périlleux avec cette réaction, c'est qu'elle est fortement exothermique, avec un risque d'évaporation du chloroforme d'une part, mais surtout une formation de phosgène.
J'ai placé toutes les recharges au congélateur très froid (-20°C), le concentré de javel finit par adopter une consistance de sorbet (j'ai pas gouté ), et j'ai fait un essai avec seulement une recharge et 7mL d'acétone en surveillant de près la température..
Il n'y a eu aucune élévation notable (elle est progressivement revenue à température ambiante), le lendemain, j'avais une minuscule phase de quelques mL sous la phase aqueuse, une dirait donc que ça fonctionne.
J'ai vu sur le net que cette phase et un azéotrope d'acétone et de chloroforme qu'il faut briser, et ensuite effectuer une distillation du chloroforme sur chlorure de calcium pour obtenir le produit final.

Ps:Sur internet, j'ai vu que l'on mélangeait les réactifs avec beaucoup de glace, personne n'essaie de faire geler de la javel, seulement le rendement est si faible que je ne veux pas négliger la solubilité du chloroforme dans l'eau, j'ai noté d'ailleurs que cette solubilité baissait sensiblement avec la température, il y a peut-être un intérêt à faire chauffer très légèrement ce mélange (30-35°C) avant de décanter, et peut-être y ajouté de l'eau saturée en sel (NaCl)

[Rodo1427]

Effectivement, pas d'acide. En même acide et base ça ne fait pas bon ménage. Le chloroforme n'est pas beaucoup soluble dans l'eau donc c'est pratique pour séparer. Ton acétate de sodium est soluble dans l'eau, la soude, et l'eau de javel reste dans la phase aqueuse. L'idéal serait de consommer tout l'acétone ou presque.
Pour ma part j'aurais fait la réaction à température ambiante mais en plongeant mon ballon surmonté d'un réfrigérant dans un bain de glace pour limiter la hausse de température et éviter que l'acétone s'évapore. Une fois que la température est stable j'aurais chauffé un peu pour favoriser la conversion. Une fois que la réaction est finie (2h environ), tu laisses refroidir à T.A et tu ajoutes de l'eau un peu. Tu décantes et tu sépares. Tu récupères la phase orga (au dessous) que tu peux distiller à P.A. Le chloroforme bout vers 60°C. Mais bon il faudrait calculer pour utiliser les bonnes quantités de Javel. J'ai déjà fait cette réaction mais bon on avait utilisé du di-brome ou di-iode je ne sais plus trop . Mais je ne me souviens plus exactement de modop. DSL

[alexchimiste]

Pour ma part j'aurais fait la réaction à température ambiante mais en plongeant mon ballon surmonté d'un réfrigérant dans un bain de glace pour limiter la hausse de température et éviter que l'acétone s'évapore. Une fois que la température est stable j'aurais chauffé un peu pour favoriser la conversion.

Je suis désolé, mais si ton milieu réactionnel est plongé dans un bain de glace, la réaction ne s'effectue pas à température ambiante... Ensuite je ne pense pas que ce genre de réaction ai besoin d'être chauffé pour "favoriser la conversion", le chloroforme est il ici un produit cinétique ou un produit thermodynamique?

[Blackline]

Que ce soit Thermodynamique ou Cinetique, la chaleur accentue l'un et l'autre me semble-t-il ?

[alexchimiste]

Ha ben non... Chaleur = thermodynamique, cinétique = vitesse. Le produit cinétique est celui qui se forme le plus rapidement, le produit thermodynamique est celui qui est favorisé par la température de réaction.

[Blackline]

Mais justement il me semble avoir lu (par exemple)
que dans une estérification (athermique) la chaleur peut jouer sur le point de vue cinétique de la réaction ?

[alexchimiste]

Oui, dans ce cas la, la température permet d'atteindre plus rapidement l'équilibre, elle ne permet pas de favoriser un produit plutôt qu'un autre... Ce sont deux cas non comparables.

[alexchimiste]

Pour plus d'informations : http://fr.wikipedia.org/wiki/Contrôle_c ... odynamique

[Rodo1427]

De tout façon la plupart des réactions chimiques sont chauffées comme vous dîtes pour accélérer la réaction et favoriser l'équilibre. Après il est vrai que le produit cinétique se forme en premier suivi du produit thermo. Mais dans notre cas et surtout dans les conditions, il n'ai sur de rien. Car il peut y avoir plein de sous produit. Ta réaction ne peut pas revenir en arrière, elle est irréversible. Mais ton CHCl3 s'il reste de la base peut donner le dichlorocarbène et ceux même à T.A qui va ensuite réagir sur n'importe quoi. Genre avec l'eau etc. Il peut aussi être consommé et se transformer en phosgène, bon pour cette réaction là, il faut quand être en présence d'oxygène et elle ne se fait pas spontanément. Après ton acétate de sodium, lui est stable sous forme de sel, il ne va pas se décomposer.
Et comme, la réaction est faite mais sans avoir calculé les quantités à mettre, on ne peut pas trop savoir ce qui s'est passé. Trop d'un réactif?

[marble78]

Bonjour, le but de ce post est en fait de connaitre au mieux la quantité d'ions hypochlorite qui peut être fournit par une recharge de 250 mL à 9.6% de chlore actif, précisément pour respecter la stœchiométrie de cette réaction de synthèse, éviter de mettre de l'acétone en excès notamment.

Selon le calcul ci-dessus , j'ai évalué la quantité d'hypochlorite à 0,38 moles par recharge de 250 mL
0.3885/4=0.09714 mole acétone
0.09714 mole * 58 g.mol-1=5.634 g acétone
5.634 g / 0.783 g.ml-1=7.19 ml acétone

Il faut donc ajouté environ 7.2 mL d'acétone par recharge.

[darrigan]

Bref ! Pour répondre à ton tout premier message et au calcul que tu as proposé ensuite : c'est faux !

Voir ceci : http://www.udppc.asso.fr/national/index ... rometrique

- Un extrait de Javel à 9,6% de chlore actif (soit 36° chlorométrique)
- Une eau de Javel à 2,6% de chlore actif (soit 9° chlorométrique)

Le chlore actif correspond à HClO ou Cl2 ou d'ions hypochlorite. Ici, dans l'eau de Javel, en milieu basique, tu as essentiellement les ions hypochlorites, tu as donc 9,6% de ClO-, non pas 9,6% de Cl2.

Essaye de vérifier la formule que tu obtiens avec l'équivalence donné ci-dessus entre les % et °Chl.

[marble78]

Je suis bien avancé avec cette réponse, si c'était simple je n'aurais pas fait de post....
http://www.societechimiquedefrance.fr/e ... exjavl.htm

Le % de chlore actif : au niveau européen, a été retenue cette définition, anglo-saxonne, du titre d'une eau de Javel. Il rend compte de la quantité totale de dichlore utilisé lors de la fabrication de l'eau de Javel. Toutefois, le % de chlore actif, pour une même qualité d'eau de Javel, dépend de la masse volumique de l'eau de Javel qui elle même varie avec le mode de préparation de l'eau de Javel. En effet, l'eau de Javel préparée par dilution d'eau de Javel à 24 - 26 % de chlore actif est moins dense (une partie des ions Na+ et Cl- a été retirée) qu'une eau de Javel préparée directement.

L'expression chlore actif désigne le chlore de l'hypochlorite, de nombre d'oxydation +I, qui est effectivement actif, mais aussi le chlore, de nombre d'oxydation -I, inactif comme oxydant, présent sous forme d'ions Cl-. L'expression chlore actif est donc, malgré son utilisation généralisée en Europe, impropre.

Quand je lit cela, je comprend que le pourcentage de chlore actif correspond au chlore qui forme l'ion hypochlorite pour moitié, et l'autre moitié celui qui donne le chlorure de sodium qui est inactif, donc je divise par deux la masse totale, ou plutôt une mole de dichlore (Cl x2) pour une mole d'hypochlorite (Cl x1)

[darrigan]

Tu as raison, c'est pas clair, et il y a des définitions qui varient d'un continent à l'autre. Je vais essayer d'y réfléchir...