oxydant / réducteur

Niveau : ^é

oxydant / réducteur

Execice 1:

Une bouteille d’eau oxygénée achetée ne peut pas être gardée plusieurs années à la maison. Elle possède une date limite d’utilisation. Pourquoi ?

Réponse : l’eau oxygénée réagit sur elle-même ; elle se décompose et ne peut donc plus être efficace en tant qu’antiseptique.

En effet l’eau apparait qans deux couples oxydant / réducteur : ^{( )}

( ) et ^{( )}

( )

1- Ecrire les demi-équations associées à ces deux couples.

2- En déduire l’équation bilan de la réaction de la décomposition de l’eau oxygénée.

3- Pourquoi appelle-t-on cette transformation « une dismutation » ?

4- Après plusieurs semaines, dans une petite bouteille, on détermine la masse d’eau oxygénée perdue par une méthode non précisée ici ; on trouve = 10 . Calculer le volume de dioxygène dégagé.

Donnée : Volume molaire = .

Execice 2:

Une solution acidifiée de permanganate de potassium ( + ) réagit avec une solution contenant des ions chlorure . Il se forme du chlorure gazeux.

1- D’après les couples oxydant / réducteur donnés ci-dessous écrire les demi-équations correspondant à ces

couples : ^{( )}

( )

; ^{( )}

( ).

2- En déduire l’équation bilan de la transformation chimique qui se produit dans cette expérience.

3- Quelle est la valeur du volume de dichlore que l’on peut préparer à partir de 10g de permanganate de potassium solide. L’acide sera mis en excès.

Données :

Volume molaire dans les conditions de l’expérience = . Masse molaire ( en . ) : K=39,1 ; Mn=54,9 ; O=16,0

Execice 3:

Dans un verre à pied, on mélange de la tournure de cuivre (cuivre à l’état métallique) et une solution d’acide chlorhydrique, on n’observe rien. Dans un autre verre à pied, on mélange de la tournure de cuivre et une solution d’acide nitrique : la solution devient bleue et un gaz roux apparait.

1- Rappeler les formules des solutions d’acide chlorhydrique et d’acide nitrique.

2- Ecrire l’équation de la réaction entre le cuivre et la solution d’acide nitrique, sachant qu’il se forme un gaz du monoxyde d’azote _{( )}.

Méthode : identifier les réactifs possibles et les produits, déterminer les couples d’oxydo -réduction, écrire les demi-équations bilans puis l’équation finale.

3- Le gaz roux est du dioxyde d’azote _{( )}. Ecrire l’équation qui explique sa formation.

Execice 4:

Le bronze est un alliage de cuivre et d’étain . Un échantillon de bronze de masse = 3,00 est plongé dans un excès d’acide chlorhydrique. Au cours de cette réaction, on observe un dégagement gazeux de et formation d’ions .

1- Sachant que l’acide chlorhydrique n’a aucune action sur le cuivre, quels sont les couples mis en jeu lors de la réaction ?

2- Ecrire l’équation de la réaction et établir un tableau d’avancement.

3.1- A la fin de la réaction, le volume de gaz dégagé est égal à 153 . Quelle est la masse de métal ayant réagi ?

3.2- Déterminer le pourcentage massique d’étain du bronze étudié

Execice 5:

La gravure à l’eau forte est une méthode de reproduction ancienne. L’artiste dessine à l’aide d’une pointe en métal sur une plaque de cuivre recouverte de vernis.

Lorsque la gravure est terminée, la plaque est plongée dans une solution d’acide nitrique, ( _{( )}+

( )) , anciennement appelée eau forte : les parties de cuivre non protégées par le vernis sont alors attaquées

par les ions nitrate _{( )} et la solution utilisée devient bleue.

1) La solution :

a. Pourquoi la solution bleuit-elle ?

b. Quel est le rôle joué par le cuivre ? A-t-il été oxydé ou réduit ?

c. Écrire la demi-équation d’oxydoréduction du couple oxydant / réducteur mis en jeu.

2) L’autre couple :

a. Quel est le rôle joué par les ions nitrate _{( )} Ont-ils été oxydés ou réduits ?

b. L’espèce conjuguée de l’ion nitrate est le monoxyde d’azote gazeux NO. Écrire la demi- équation

d’oxydoréduction correspondante.

3) En déduire l’équation de la réaction ayant lieu entre le cuivre et l’acide nitrique.

4) Pourquoi doit-on utiliser une solution d’acide nitrique et non une solution de nitrate de potassium (

( )+ _{( )}) ?

5) Étude quantitative : On utilise un volume V=500mL d’une solution d’acide nitrique de concentration C = 1,0 mol/L. Lors de la gravure, une masse de cuivre m = 1,5 g est oxydée.

a. Quelles sont les concentrations finales des ions cuivre II et des ions nitrate dans la solution ? b. Quel est le volume de monoxyde d’azote dégagé ?

Données : M(Cu) = 63,5 g / mol ; Vm = 24 L/mol

Execice 6:

On introduit 3.27 g de poudre de zinc dans 100 mL d'une solution de sulfate de cuivre II de concentration

molaire en soluté apporté = , × . .

La solution se décolore tandis que des grains de couleur rose apparaissent. L'ajout d'une solution d'hydroxyde de sodium à la solution provoque l'apparition d'un précipité blanc.

1) Ecrire l'équation de dissolution du sulfate de cuivre II dans l'eau. En déduire la concentration en ions

cuivre II [ ] en solution.

2) Quels sont le réducteur et l'oxydant mis en présence ? Ecrire l'équation de la réaction d'oxydoréduction qui a lieu.

3) Quel est le réactif limitant ? Que vaut l'avancement maximal ? 4) En déduire dans l'état final :

 les quantités de matière d'ions _{( )} ; _{( )} , _{( )} ; _{( )}

 la masse de cuivre apparue, la masse de zinc restante.

 les concentrations [ ] [ ].

On supposera que pendant la réaction, le volume ne varie pas.

Données : M(Zn) = 65.4 g / mol M(Cu) = 63,5 g / mol