a) Donner les définitions
d'un oxydant d'un réducteur, d'un couple d'oxydoréduction, d'une réaction
d'oxydoréduction.
b) En donnant votre
méthode équilibrer la demi-équation de réduction de l'ion dichromate (Cr2O72-)
en ion chrome (Cr3+)
en milieu acide. Le dichromate oxyde l'éthanol C2H6O en
acide éthanoïque (CH3COOH). Ecrire en expliquant votre méthode
l'équation bilan de cette réaction.
c) Ecrire la réaction
d'oxydoréduction des ions permanganate (MnO4-) avec
l'acide oxalique (H2C2O4).
Couples mis en présence :
MnO4-/Mn2+
CO2/H2C2O4;
On s'intéresse maintenant
aux deux couples d'oxydoréduction:
I2/I-
(diiode, iodure)et S2O82-/SO42-(peroxodisulfate,
sulfate)
a) Sachant que dans cette
réaction les ions iodure sont oxydés écrire les demi-équations électroniques
correspondant aux couples ainsi que l'équation bilan de la réaction. Cette
réaction est lente et totale à température ordinaire.
b) Pour accélérer cette
réaction lente on la remplace par 2 réactions rapides. En présence de l'ion Fe3+
(couples Fe3+/Fe2+), la vitesse de réaction est
plus importante. Il se produit 2 nouvelles réactions. Au cours de la première :
les ions Fe3+ réagissent avec des ions iodure I-, tandis
qu'au cours de la seconde, l'ion Fe2+ formé à la fin de la première
réaction réagit avec l'ion peroxodisulfate (S2O82-).
Écrire l'équation bilan de ces réactions. Vérifier que ces 2 réactions rapides
sont équivalentes à la réaction lente.
a) On considère maintenant
la réaction du Q2 a. On a utilisé initialement une solution aqueuse d'iodure de
potassium (K+,I-) de concentration molaire apportée C1 =
2.10-2 mol.L-1 et de volume
V1 = 100 mL. On ajoute à
cette solution une solution de peroxodisulfate (S2O82-)
de concentration apportée
C2 = 10-2 mol.L-1
et de volume V2 = 200mL
Etablir un tableau
d'avancement en nombre de mole, et en déduire l'avancement maximal, xmax.
Quel est le réactif
limitant? Le réactif en excès?
b) Déterminer la masse de
diiode formée à la fin de cette réaction totale.
MI = 127 g.mol-1
a) Déterminer les
concentrations initiales des ions iodure et peroxodisulfate notées
respectivement C10 et C20.
b) Exprimer la
concentration des espèces chimiques présentes dans le milieu réactionnel en
fonction de l'avancement au cours du temps noté x(t).
c) Déterminer les
concentrations molaires finales de toutes les espèces chimiques.
On trace l'allure de la
courbe représentant la concentration du diiode formé au cours du temps.
a) Dessiner l'allure de
la courbe, si on augmente, par rapport au mélange initial, la concentration
apportée en ion iodure dans la solution,
b) Même question si on
garde le mélange initial en diminuant sa température.