Chapitre 7 Rédox

(1)

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Chapitre 7 Rédox

Solution

( )

2 2

4 2 2 4

) , ,

a MnO

⁻

+ HCOOH → Mn

⁺

+ CO Acide SO

⁻

K

⁺

2

4 2

2 2

4 2 2

2 2

4 4

4 2 4 4 2 2 2 4

[ 8 5 4 ] 2

[ 2 2 ] 5

2 6 5 2 8 5

2 3 2 3

2 3 5 2 8 5

MnO H e Mn H O

HCOOH CO H e

MnO H HCOOH Mn H O CO

K SO K SO

KMnO H SO HCOOH MnSO H O CO K SO

− + − +

+ −

− + +

+ − + −

+ + → + 

→ + + 

+ + → + +

+ → +

+ + → + + +

(2)

reussir@proximus.be – 479 281 222 - Page 2 sur 11

( )

²

(

²

)

4 2 2 4

) , ,

b MnO

⁻

+ COOH → Mn

⁺

+ CO Acide SO

⁻

K

⁺

( )

2

4 2

2 2

2

4 2 2 2

2 2

4 4

4 2 2 4 4 2 4 2 2

[ 8 5 4 0 ] 2

[ 2 2 2 ] 5

2 5 6 2 8 10

2 3 2 3

2 5 3 2 8 10

MnO H e Mn H

COOH CO H e

MnO COOH H Mn H O CO

K SO K SO

KMnO COOH H SO MnSO K SO H O CO

− + − +

+ −

− + +

+ − + −

+ + → + 

→ + + 

+ + → + +

+ → +

+ + → + + +

( )

3 2

) ,

c BrO

⁻

+ NH → Br

⁻

+ N Basique Na

⁺

2

3 2 2

[ 2 2 ] 3

2 6 6 6

3 2 3 3

3 3

3 2 3 3

BrO H O e Br OH

NH OH N H O e

BrO NH Br N H O

Na Na

NaBrO NH NaBr N H O

− − − −

− −

+ +

+ + → + 

+ → + +

→

+ → + +

( )

4 2 2 4

) ,

d MnO

⁻

+ ClO

⁻

→ MnO + ClO

⁻

Basique K

⁺

4 2 2

2 4 2

4 2 2 2 4

2 3 4 4

4 2 4 3

4 3 2 4 3 4

4 3 3 4

4 3 2 4 3 4

MnO H O e MnO OH

ClO OH ClO H O e

MnO ClO H O MnO ClO OH

K K K K

KMnO KClO H O MnO KClO KOH

− − −

− − − −

+ + + +

 + + → +  

 

 + → + +  

 

+ + → + +

+ → +

+ + → + +

( )

2 2

2 2 2 4

) , ,

e H O + Mn

⁺

→ MnO Basique Na SO

⁺ ⁻

-

2 2 2

2 2

2

2 2 2 2

2

4 2 4

2 2 4 2 2 4 2

2 2

4 2 2

2 2

2 2 2

H O e OH

Mn OH MnO H O e

H O Mn OH MnO H O

SO Na Na SO

H O MnSO NaOH MnO Na SO H O

− −

+ − −

+ −

− +

+ →

+ → + +

+ + → +

+ →

+ + → + +

( )

2 3 2

2 7 2 2 4

) Milieu acide, ,

f Cr O

⁻

+ H O → Cr

⁺

SO

⁻

K

⁺



( )

2 3

2 7 2

2 2 2

2 3

2 7 2 2 2

2 2

4 4

2 2 7 2 2 2 4 2 4 3 2 4 2

14 6 2 7

2 2 3

3 8 2 7

2 4 2 4

3 4 7

Cr O H e Cr H O

H O O H e

Cr O H O H Cr H O

K SO K SO

K Cr O H O H SO Cr SO K SO H O

− + − +

+ −

− + +

+ − + −

+ + → +

→ + +   

+ + → +

+ → +

+ + → + +

(3)

reussir@proximus.be – 479 281 222 - Page 3 sur 11

( )

2 2 2

2 2 3 4 6 4

) Milieu acide, ,

g I + S O

⁻

→ I

⁻

+ S O

⁻

SO

⁻

K

⁺

2 2

2 3 4 6

2

2 2

2 3 2 4 6

2 2 3 2 2 4 6

2 2

4 4

2 2

S O S O e

I e I

S O I S O I

Na Na

Na S O I Na S O NaI

− − −

− −

− − −

+ +

→ +

+ →

+ → +

→

+ → +

Solution

2 2 2

2 2 2 2

Milieu acide

2 2 2

2 2

H O H e H O

H O O H e

H O H O O

+ −

+ + →

→ + +

→ +

2 2

2 2 2 2

Milieu basique

2 2

2 2 2

2 2

H O e OH

H O OH O H O e

H O H O O

− −

+ →

+ → + +

→ +

A connaître : les réactions de H O

₂ ₂

2 2

2 2 2

2 2

2 2 2 2

2 2 2

Réduction ( O est un oxydant)

Milieu basique : 2 2

Milieu acide : 2 2 2

Oxydation ( O est un réducteur)

Milieu basique : 2 2 2

Milieu acide : 2 2

H

H O e OH

H O H e H O

H

H O OH O H O e

H O O H e

− −

+ −

− −

+ −

+ →

+ + →

+ → + +

→ + +

(4)

reussir@proximus.be – 479 281 222 - Page 4 sur 11 Solution

( )

2 4 2 2 4 3

)

a H SO + Al → H + Al SO

 ^

 

( )

3

2 3

2

2 2

4 4

2 4 2 2 4 3

3 2

2 2 3

2 6 2 3

3 3

3 2 3

Al Al e

H e H

Al H Al H

SO SO

H SO Al H Al SO

+ −

+ +

− −

→ + 

+ → 

+ → +

→

+ → +

( )

4 4

) Milieu acide

b Zn CuSO + → ZnSO + Cu

2 2

4 4

2 2

Zn Zn e

Cu e Cu

Zn Cu Zn Cu

SO SO

Zn CuSO ZnSO Cu

+ −

+ +

− −

→ +

+ →

+ → +

→

+ → +

(5)

reussir@proximus.be – 479 281 222 - Page 5 sur 11 )

3

c AgCl + Al → AlCl + Ag

3 3

3

3 3

Ag Ag e

Al Al e

Ag Al Ag Al

Cl Cl

AgCl Al Ag AlCl

+ −

+ +

− −

 → +  

 

→ +

+ → +

→

+ → +

)

2

d HCl + HClO → Cl

2

2 2

4 2 2 2

2 2 4 2 2

Cl Cl e

H ClO e Cl H O

Cl ClO H Cl H O

HCl HClO Cl H O

− −

+ − −

− − +

→ +

+ + → +

+ → +

3 2

)

e HCl + HClO → Cl

2

3 2 2

2 2 5

12 2 10 6

10 2 4 6 6

5 3 3

Cl Cl e

H ClO e Cl H O

Cl ClO H Cl H O

HCl HClO Cl H O

− −

+ − −

− − +

 → +  

 

+ + → +

+ → +

2 3

)

f HNO → NO + NO

⁻



2 2

2 2 3

2 3 2

2 2

2 3 2

3 2

H NO e NO H O

H O NO NO H e

H NO NO NO H O

H H

HNO NO HNO H O

+ − −

− − + −

+ − −

+ +

 + + → + 



+ → + +

→

→ + +

( ) ⁽ ⁾

2 4 4 2 4 3

) Milieu acide

g MnO + FeSO → MnSO + F SO

( )

2 3

2

2 2

2 2 3

2 2

4 4

2 4 2 4 4 2 4 3 2

2 4 2 2

4 2 2 2

4 4

2 2 2

Fe Fe e

H MnO e Mn H O

H MnO Fe Mn Fe H O

SO SO

H SO MnO FeSO MnSO Fe SO H O

+ + −

+ − +

+ + + +

− −

 → +  

 

+ + → +

+ + → + +

→

+ + → + +

(6)

reussir@proximus.be – 479 281 222 - Page 6 sur 11 Solution

a)

( )

^{( )}

( )

2

2 0.059

1.342 log 1.2 10 1.285 V 2

aq s

Cu e Cu

E

+ −

−

+ →

= +  =

b)

( ) ( )

2 2

4 6 2 3

2 1

4 6

2 1

2 3

2

2 2

0.018 0.036 mol.l 0.5

0.05 0.1 mol.l 0.5

0.059 0.036

0.08 log 0.096 V

0.1

aq aq

S O e S O

S O S O E

− − −

− −

+ →

  = =

 

  = =

 

= + =

c)

( ) ( )

 

2 3

2 7 2

2 14

2 7 3

0 3 2

28 2

14 6 2 7

0.059 6 log

0.059 0.02 10

1.332 log 1.07 V

6 0.05

aq aq

H e Cr O Cr H O

Cr O H O E E

Cr

+ − − −

− +

+

−

+ + +

   

   

= +

= +  =

Solution

(7)

reussir@proximus.be – 479 281 222 - Page 7 sur 11

( )

4

2 4 2 4 2 4 2 2 4

3

La réaction a déjà été établie à l'exercice 1.

5 2 3 10 2 8

0.1 79.32 mmole 126.06544

Selon l'équation, on a : 2 317.3 mmole 5

317.3 10

V 0.01589 l

0.02

AO

KMnO AO

KMnO

COOH KMnO H SO CO MnSO H O K SO n

n n

−

+ + → + + +

= =

 =  = = 15.9 ml

Solution

2 3

2 7 2

2

2 3

2 7 2 2

2

2 2

2 3 4 6

2 2

2 3 2 4 6

Réaction 1

14 6 2 7

2 2 3

14 2 2 7

Réaction 2

2 2

H e Cr O Cr H O

I I e

H Cr O I Cr H O I

I e I

S O S O e

S O I S O I

+ − − +

− −

+ − − +

− −

− − −

+ + → +

 → +  

 

+ + → + +

+ →

→ +

+ → +

2 2

2 3 2 7

2 2

2 3 2 7

2 2 2 7

2 7

2 2 7

On en déduit que : 6

1.933 Or 0.0986 19.6 1.933 mmol mmole pour 10 ml

6 1.933 1.933

Pour 250 ml : 25 mmole ou 25 294 2367.4 mg

6 6

Pourcentage

K Cr O

S O I Cr O

S O Cr O

K Cr O Cr O

M

n n n

n n

n m

− − −

− −

−

=

= =

=  =  =

=  =   =

4.2 2.3674

d'impuretés : % 43.6%

I = − 4.2 =

(8)

reussir@proximus.be – 479 281 222 - Page 8 sur 11 Solution

O

^-

O

^-

O

^-

O

^-

+ ² ^H

⁺

+ ^{2 e}

^-

Le succinate possède un total de 44 électrons (électrons de la dernière couche) et le fumarate en possède 42. Donc 2 électrons sont partis et c’est une oxydation.

Solution

C H

₃

O O

^-

OH

CO

₂

OH

^-

C H

₃

CH

₂

3O

₂

2CO

₂

+ 2H

₂

O

Note : le mécanisme proposé est en réalité nettement plus complexe.

(9)

reussir@proximus.be – 479 281 222 - Page 9 sur 11 Solution

( ) ⁽ ⁾

( ) ^ ^ ⁽ ⁾

( ) ^ _ ^ _

3 0

2 2 5

0

3 1

3 2

0 2 2

2 2

0 2 8 4

0.059 ) log 0.8 0.059 log 5 10 0.664 V

1 0.059 0.059

) log 1.156 log 1.3 10 1.012 V

2 2

0.059 4.7 10

) log 0.771 0.059 log 0.815 V

1 8.5 10

)

a E E Ag Ag Ag

b E E Pt Pt Pt

c E E Fe Fe Fe

Fe d E E S O SO

+ + −

+ −

+

− +

−

 

= +   = +  =

= + = +  =



= ( )

( )

( ) _ _

( )

 

2 3

2 8

2 2

2 3

4 2

8

2 3 4

0 4 2

4

0 2

0.059 0.059 5 10

log 2.010 log 2.008 V

2 2 7.5 10

) 8 5 4

0.059 5 log

0.059 8 0.059 0.059 8 3 0.059

log 1.507

5 5 5

S O SO

e H e MnO Mn H O

H O MnO E E MnO Mn

Mn

E Ph MnO

Mn

− −

−

− −

+ − − +

+ −

− +

  

 

+ = + =

  

 

+ + → +

     

 

= +

 

    

= + − + = − +

( ) _ _

4 2

8

3 4

0 4

0

0.065 log 1.226 V

5 0.042

) 8 8 4

0.059 / log

8 0.059 8

f H ClO e Cl H O

H O ClO E E ClO Cl

Cl E

+ − − −

+ −

− −

−

=

+ + → +

     

 

= +

= + 

8 ( )

 

4

0.059

4

0.059 9.1 10

log 1.389 0.059 5 log 1.072 V

8 8 0.82

Ph ClO

Cl

− −

−

  

 

− + = −  + =

(10)

reussir@proximus.be – 479 281 222 - Page 10 sur 11 Solution

HISTIDINE

N

H H

₂

N

OH O

2-amino-3-(1H-imidazol-4-yl)propanoic acid Histidine : C

₆

H

₉

N

₃

O

₂

( )

6 9 3 2 2 2 4

2

4 2 2

2

6 9 3 2 4 2 4 2 2

2 2

4 4

6 9 3 2 2 4 2 4 2 4 2 2

[ 10 6 3 17 20 ] 2

[ 4 2 2 ] 20

2 20 46 12 6 20 20

3 3

2 23 12 3 20 20

C H N O H O CO NH H e

SO H e SO H O

C H N O SO H CO NH SO H O

SO SO

C H N O H SO CO NH SO SO H O

+ + −

− + −

− + +

− −

+ → + + + 

+ + → + 

+ + → + + +

→

+ → + + +

ARGININE (Petit supplément)

N

H

₂

NH NH

NH

₂

OH O

2-amino-5-carbamimidamidopentanoic acid Arginine : C

₆

H

₁₄

N

₄

O

₂

( )

6 14 4 2 2 2 4

2

4 2 2

2

6 14 4 2 4 2 4 2 2

2 2

4 4

6 14 4 2 2 4 2 4 2 4 2 2

10 6 4 18 22

[ 4 2 2 ] 11

11 26 6 4 11 12

2 2

13 6 2 11 12

C H N O H O CO NH H e

SO H e SO H O

C H N O SO H CO NH SO H O

SO SO

C H N O H SO CO NH SO SO H O

+ + −

− + −

− + +

− −

+ → + + +

+ + → + 

+ + → + + +

→

+ → + + +

(11)

reussir@proximus.be – 479 281 222 - Page 11 sur 11 Solution



2 2 7

2 2 5 2 2 7 2 5

2 7

2 5

2 3

2 7 2

2 2 5 3

2 3

2 7 2 5 3 2

14 6 2 7 2

4 4 3

2 3 16 4 3 11

On a alors :

2 1 2 294.1846

10 42.57 mg

3 3 3 46.06844

K Cr O

C H OH K Cr O C H OH

Cr O

C H OH

Cr O H e Cr H O

H O C H CH COOH H e

Cr O C H OH H Cr CH COOH H O

n n m m M

−

M

− + − +

+ −

− + +

 + + → +   



+ → + +   

+ + → + +

=  = =   =

Solution

3

4

4 4

3 2

2

4 2

3 2 2

4 2

5 8 5 4

On a alors : 5

5 5 160.2 0.0186 55.845 832.01 mg

832.01 % 64.3 %

1293

Fe MnO

Fe KMnO KMnO Fe

Fe Fe e

MnO H e Mn H O

Fe MnO H Fe Mn H O

n n

m V C M

Fe

+ −

+ + −

− + − +

+ − + + +

 → +  

 

+ + → +

+ + → + +

=

 = =    =

 = =