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Réactions d’oxydo-réduction
ATTENTION : Aucune solution, aucun métal ne sera jeté à l’évier ; tous les déchets seront récupérés dans le container « cations métalliques »
I. Document : Tests d’identification de quelques cations métalliques :
Ions Nom et formule
Formules Couleur en
solution
Réactif
Observations couleur du
précipité
Réaction et nom du composé formé Ion cuivre II Cu2+
bleu Soude
(Na++ OH-) Précipité bleu
2()2 2 aq s
aq OH Cu OH
Cu
Ion fer II Fe2+
Jaunâtre Soude Précipité vert Feaq2 2OHaq Fe
OH 2(s)Ion fer III Fe3+
orangée Soude Précipité rouille Feaq3 3OHaq Fe
OH 3(s)Ion argent Ag+
Incolore Soude Précipité brun Agaq OHaq AgOH(s)
II. Réaction entre les ions cuivre II et du métal fer : 1. Expérience :
On fait couler une solution de sulfate de cuivre à travers une couche de poudre de métal fer. (Voir schéma de l’expérience ci-dessous).
1. Schéma et observations :
Compléter le schéma de l’expérience en annotant par les observations réalisées à la fin de la réaction
2. Analyse de la solution obtenue :
Récupérer un peu de solution dans un tube à essais et ajouter quelques gouttes d’hydroxyde de sodium Décrire le résultat du test et l’interpréter.
Poudre de métal fer
Solution bleue de sulfate de cuivre
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3. Interprétations :
a. Quelles sont les entités chimiques qui ont réagi au cours de la réaction entre le métal fer et la solution de sulfate de cuivre ?
b. Quels sont les produits formés ?
c. Préciser ce qui est arrivé à l’élément cuivre au cours de la réaction
d. Mêmes questions pour l’élément fer
e. Etablir l’équation de la réaction qui a eu lieu.
III. Réaction entre une solution de nitrate d’argent et du métal cuivre :
1. Expérience :
Mettre une spatule de poudre de métal cuivre dans un tube à essais
Ajouter environ 2mL de solution de nitrate d’argent
Agiter
2. Schéma et observations
3. Analyse de la solution obtenue :
Récupérer un peu de solution dans un tube à essais et ajouter quelques gouttes d’hydroxyde de sodium Décrire le résultat du test et l’interpréter.
4. Interprétations :
a. Quelles sont les entités chimiques qui ont réagi au cours de la réaction entre le métal cuivre et la solution de nitrate d’argent ?
Solution incolore de nitrate d’argent
Morceau de tournure de cuivre
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b. Quels sont les produits formés ?
c. Préciser ce qui est arrivé à l’élément cuivre au cours de la réaction
d. Mêmes questions pour l’élément argent.
e. Etablir l’équation de la réaction qui a eu lieu.
IV. Réaction entre le métal fer et une solution d’ions fer III :
1. Expérience :
Mettre une spatule de poudre de métal cuivre dans un tube à essais
Ajouter environ 2mL de solution contenant des ions fer III.
Agiter
2. Schéma et observations
3. Analyse de la solution obtenue :
Récupérer un peu de solution dans un tube à essais et ajouter quelques gouttes d’hydroxyde de sodium Décrire le résultat du test et l’interpréter.
4. Interprétations :
a. Quelles sont les entités chimiques qui ont réagi au cours de la réaction entre le métal fer et la solution de chlorure de fer III ?
b. Quels sont les produits formés ?
c. Préciser ce qui est arrivé à l’élément fer au cours de la réaction
d. Etablir l’équation de la réaction qui a eu lieu.
Solution orange de sulfate de fer III
Poudre de fer
4 V. Conclusions :
1. Quelques définitions :
On appelle oxydation une transformation chimique au cours de laquelle une entité perd des électrons.
Le « schéma » de cette transformation s’écrit : X = Y + n e-
On appelle réduction une transformation chimique au cours de laquelle une entité gagne des électrons.
Le « schéma » de cette transformation s’écrit : X + n e- = Y
L’entité chimique qui est responsable de l’oxydation est l’oxydant ; elle subit une réduction.
L’entité chimique qui est responsable de la réduction est le réducteur ; elle subit une oxydation.
2. Questions :
a. Ecrire les réductions rencontrées dans les expériences réalisées :
b. Ecrire les oxydations rencontrées dans les expériences :
c. Expliquer pourquoi une réduction s’accompagne toujours d’une oxydation et définir ce qu’est une réaction d’oxydo-réduction.
d. Parmi les éléments concernés par les réactions, certains ont subi une oxydation. Quel rôle ont-ils alors joué dans la réaction ?
e. Parmi les éléments concernés par les réactions, certains ont subi une réduction. Quel rôle ont-ils alors joué dans la réaction ?
f. Les espèces oxydantes et réductrices d’un même élément forment un couple Ox/Red. Récapituler les couples rencontrés dans les réactions étudiées et schématiser leur transformation
