Classe de 1èreS DS N°6 Chimie Correction
CORRECTION DU DS N°6
Exercice n°1 : couple oxydoréducteur : 2pts
Les demi-équations d'oxydoréduction sont :
Exercice n°2 : Argenture d’une médaille en fer : 5 pts
1) Manipulation que l’élève doit réaliser : il doit plonger sa médaille dans un bécher rempli d’une solution de nitrate d’argent Ag+(aq) + NO
3-(aq)
2) Couples qu'il suppose en présence : Ag+(aq) / Ag(s) et Fe 2+
(aq) / Fe(s)
3) L'oxydant est l’ion argent : Ag+(aq)
Le réducteur est le métal Fer : Fe(s)
4) Écriture des demi équations : Ag+(aq) + e = Ag(s) Fe(s) = Fe 2+ (aq) + 2 e
-5) Ecriture de la réaction d'oxydoréduction :
2 Ag+(aq) + Fe(s) → 2 Ag(s) + Fe 2+
(aq)
Exercice n°3 : Produit anti-mousse pour pelouse : 7 pts
1) En utilisant les demi équations d'oxydoréduction et en veillant à ce que le nombre d'électrons échangés entre les deux couples soit le même on a:
Fe2+(aq) = Fe3+(aq)+ e- x5
MnO4-(aq)+ 8H+ + 5e- = Mn2+(aq)+ 4H2O
5Fe2+(aq) + MnO4 -(aq)+ 8H + 5Fe3+(aq)+ Mn 2+ (aq)+ 4H2O 2)
3) A l’équivalence on peut donc écrire : xeq = 5 v * c1 1 = c2*v2eq 4) Applications numériques :
a. En remaniant la relation ci-dessus et en utilisant les valeurs numériques de l’énoncé : L mol v v c c eq 6.5*10 / 10 * 0 . 20 10 * 0 . 13 10 * 0 . 2 5 5 2 3 3 2 1 2 2 1 − − − − = × × = × × =
b. La solution S0 a un volume v0 = 100.0 mL donc : 3 2 0 1
6
.
5
*
10
100
.
0
*
10
2 ) ( − −×
=
×
=
+c
v
n
aq Fe = 6.5*10 -3 mol Al3+(aq) + 3e- = Al(s)MnO4-(aq) + 8H+(aq) + 5e- = Mn2+(aq) + 4H2O(l)
NO3-(aq) + 4H+(aq) + 3e- = NO(g) + 2H2O(l)
MnO4-(aq) +4H+(aq) + 3e- = MnO2(s) + 2H2O(l)
Equation 5Fe2+(aq) + MnO4-(aq)+ 8H+ 5Fe3+(aq)+ Mn2+(aq)+ 4H2O
Etat du système Avancement
(x en mol) n Fe
2+
(aq) n MnO4-(aq) n H+ n Fe3+(aq) n Mn2+(aq) n H2O
Initial
x = 0 c1*v1 c2*v2 excès 0 0 excès
Au cours du
dosage x c1*v1 – 5x c2*v2 - x excès 5*x x excès
A l’équivalence
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c. Cette quantité de matière revient à une masse de fer de : g Fe M Fe n Fe m( )= ( )× ( )=6.5*10−3×55.8=0.36 Pour 10.0 g de produit on a 0.36g de fer Donc pour 100 g de produit on en a 3.6 g.
Le pourcentage massique de fer dans le produit est alors de 3.6%.
Exercice n°4 : Dosage d’une solution de Destop® : 6 pts
1) Question Bonus 1 :
On va chercher tout d’abord la masse volumique du Destop :
3 3 3
/
10
*
2
.
1
10
*
0
.
1
2
.
1
'
où
d
kg
m
d
d
d e e d=
×
=
×
=
=
ρ
ρ
ρ
ρ
On cherche quelle est la masse d’un volume de 1 L de Destop : m = 1.2 kg.
D’après le pourcentage en masse d’hydroxyde de sodium, on trouve la masse de NaOH qu’il y a
dans ces 1L : 20% * 1.2 = 0.24 100 2 . 1 20× = kg
On peut alors calculer le nombre de moles de NaOH présent dans un litre de Destop : moles NaOH M NaOH m NaOH n 6 16 1 23 240 ) ( ) ( ) ( = + + = =
On obtient bien une concentration de 6 mol/L pour la solution de Destop.
2) Il s'agit de la réaction entre la base OH-(aq) et l’acide H3O+ donc l'équation de la
réaction de dosage est:
HO-(aq)+ H3O+ 2 H2O(l)
3)
4) A l’aide du graphique, on détermine le volume équivalent : v2eq = 12.0*10-3 L.
Vu l’équation de la réaction de dosage, on a à l’équivalence : c1*v1 = c2*v2eq d’où L mol v c 1.2*10 / 10 * 100 10 * 0 . 12 10 . 0 v c 2 3 3 1 2eq 2 1 − − − = × = × =
On sait que la solution commerciale est 500 fois plus concentrée, donc : c0 = 500 * 1.2*10-2 = 6.0 mol/L
Abs : 1 cm 1 mL Ord : 1 cm 1 mS
