TP de Chimie 10 Chapitres n°6 (Titrages en solution aqueuse)

LA CHIMIE DE LA POLICE SCIENTIFIQUE COMMENT DÉMÊLER LE MYSTÈRE DU MEURTRE À PAUL BERT

Objectifs : - Reconstituer les faits à partir des techniques opératoires et des indices mis à votre disposition - Réaliser un dosage par colorimétrie - Définir et exploiter l’équivalence d’un dosage

Madame Hodot a été retrouvée morte dans le laboratoire de physique, une tasse de café à la main ; un second verre a été retrouvé sur la table du laboratoire. Le corps a été découvert vers 22h par la femme de ménage. La rigidité cadavérique a permis de conclure que la mort a eu lieu entre 18h30 et 20h après la fermeture du lycée. D’après le témoignage de la personne de la loge, seuls trois individus ont quitté le lycée après 18h30 : M.Simon, M.Serwar et M.Briant. Les trois suspects ont été mis en garde à vue et sont présentement interrogés par les services de police. Votre but est de déterminer la cause de la mort, de reconstituer le déroulement des faits entre 18h30 et 20h, et de trouver le coupable à partir des indices retrouvés sur le lieu du meurtre.

I. Indices à votre disposition

Extraits des interrogatoires des différents suspects : M. Simon : « J’ai croisé M. Briant vers 18h40, il avait l’air furieux… Il me semble qu’il saignait du nez…»

M. Briant : « J’ai croisé M. Simon vers 18h40, il avait une attitude bizarre, il m’a à peine adressé la parole… »

M. Serwar : « J’ai vu Mme Hodot aux alentours de 19h40, je n’ai discuté que quelques instants avec elle mais j’ai eu l’impression qu’elle était inquiète ou, plutôt, contrariée… »

Heures auxquelles les trois suspects ont été vus quitter le lycée : M. Simon : 18h45 M. Briant : 19h30 M. Serwar : 19h45

Enquête préliminaire : Après analyse de l’inventaire des stocks du laboratoire et rapprochement avec les manipulations réalisées en séances de TP, il s’avère que des quantités de diiode et d’acide chlorhydrique ont été sorties du laboratoire sans avoir été utilisées en classe. Ces deux espèces peuvent être mortelles en cas d’ingestion, suivant leur concentration.

Pièces à conviction : 1) Cheveux de la victime : on en a retrouvé répartis un peu partout dans le laboratoire de physique.

2) T-shirt porté par la victime : des tâches suspectes ont attiré l’attention de nos enquêteurs, quel peut être la nature de ces tâches ?

3) Verre tenu par la victime : il contient un liquide que la victime n’a pas terminé.

4) Second verre retrouvé sur la table du laboratoire de physique.

Informations diverses : - Les médecins légistes n’ont relevé aucune plaie sur le corps de la victime.

- L’acide chlorhydrique peut être mis en évidence à l’aide du bleu de bromothymol (BBT). En présence d’acide, cet indicateur coloré prend une teinte jaune.

- Le diiode peut-être mis en évidence grâce à de l’empois d’amidon. On obtient une couleur bleu-foncé caractéristique.

- Le diiode est un poison mortel s’il est ingéré à des concentrations supérieures à 10-3 mol.L-1.

- Empreintes des trois suspects :

M. Simon

M. Briant

M. Serwar

- D’autres indices vous seront révélés si vous réussissez à faire les expériences.

II. Techniques opératoires mises à votre disposition

a) Technique n°1 : relevé d’empreintes Il faut évidemment manipuler les pièces à conviction avec des gants afin de ne pas rajouter ses empreintes. Pour relever les empreintes, on utilise un pinceau et de la poudre de carbone ; on applique la poudre sur le verre aux endroits où on a repéré une empreinte digitale. On met ensuite un morceau de scotch sur l’empreinte afin de la récupérer.

b) Technique n°2 : dosage du diiode Expérience qualitative : Dans un tube à essai, mettre environ 2 mL d'une solution de thiosulfate de sodium (incolore). Ajouter quelques gouttes de solution de diiode (jaune-marron) en agitant. Continuer jusqu'à ce que la coloration jaune persiste.

Ajouter quelques gouttes d'empois d'amidon, puis ajouter goutte à goutte de la solution de thiosulfate de sodium jusqu'à décoloration.

Ici l'empois d'amidon permet de mieux voir l'équivalence, sans lui, on passerait d'une jaune très clair à l'incolore, avec lui, on observe l'équivalence lors de la disparition de la couleur bleu.

1) Écrire les demi-équations redox des couples suivants : I2 / I - et S4O6

2- / S2O32-.

2) Écrire l'équation du dosage de I2 par S2O32-.

3) A quelle condition la coloration jaune persiste dans la solution ?

4) Comment définit-on l’équivalence dans un dosage colorimétrique ?

Dosage : Remplir la burette avec la solution titrante de thiosulfate de sodium à la concentration C1=10-2mol.L-1.

Prélever V2=10mL de la solution de diiode de concentration C2 inconnue à l’aide d’une pipette jaugée et la déposer dans un bécher. Placer le barreau aimanté dans le bécher puis placer le bécher sur l’agitateur magnétique. Verser la solution de thiosulfate de sodium mL par mL dans la solution de diiode.

Noter le volume équivalent Ve , manipulation à la goutte près.

1) A l’équivalence, quelle est la relation entre C1, Ve, C2 et V2 ?

2) En déduire la concentration de la solution de diiode ?

3) Madame Hodot a-t-elle été empoisonnée au diiode ?

c) Technique n°3 : détection de tâches de sang On utilise l’eau oxygénée H2O2 pour révéler la présence de sang. La présence de fer dans le sang catalyse la réaction de dismutation de l’eau oxygénée, il se forme alors une mousse blanche. C’est une réaction d’oxydoréduction mettant en jeu les couples rédox O2/H2O2 et H2O2/ H2O.

1) Écrire les demi-équations rédox correspondant à chacun des couples.

2) En déduire l’équation de la réaction de dismutation de H2O2.

3) A quoi est due la mousse blanche formée ?

III. Rapport d’enquête

Rédigez les conclusions de votre enquête. Elles devront indiquer :

� Le nom du coupable,

� Les causes de la mort,

� Le déroulement des faits.