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Unformatted text preview: couples suivants en solution aqueuse : a) O2 / H2O b) I2 / Ic) Cr2O72- / Cr3+ d) MnO 4- / Mn2+ 3. HO H O HOH 2C HO O O HOH 2C H HO H O H OH acide L-ascorbique (ASC) O O acide déshydroascorbique (DHA) a) Écrire à pH = 0 la réaction élémentaire d’oxydo-réduction du couple DHA / ASC. b) A pH = 0, les potentiels standards des couples respectivement : E10 = 0,39 V DHA / ASC et Fe3+ / Fe2+ sont E20 = 0,77 V Calculer le DG0 de la réaction entre les couples et thermodynamiquement spontanée dans les conditions standard à 298 K. c) Sachant qu’à 298 K, dans le milieu réactionnel tamponné à pH = 0, les concentrations initiales dans un système fermé sont : [DHA] = 0 ; [ASC] = 10-2 mol.L-1 ; [Fe2+] = 0 ; [Fe3+] = 2.10-2 mol.L-1 donner l’ordre de grandeur des concentrations à l’équilibre. 12 4. Le bleu de méthylène, indicateur de réaction d’oxydo-réduction, est bleu sous sa forme oxydée et incolore lorsqu’il est réduit. BM + 2 H+ + 2 e(bleu) BMH 2 (incolore) a) Si E0’ pour le bleu de méthylène à pH = 7 et 298 K est égal à + 0,011 V, calculer le potentiel redox dans un milieu où 20 % de l’indicateur est sous forme colorée. b) Le bleu de méthylène sous sa forme réduite étant rapidement oxydé par l’air, il est nécessaire de l’utiliser dans un milieu anaérobie. Dans un tel milieu, du succinate en solution tamponnée à pH = 7 est mis en incubation à 298 K avec du bleu de méthylène en présence de l’enzyme succinate déshydrogénase. Le colorant est partiellement décoloré et une partie du succinate est oxydée en fumarate selon : succinate2- + BM fumarate2- + BMH2 A l’équilibre, les concentrations des composés sont : [succinate2-] = 36.10-3 M [BM] = 4,3.10-3 M [fumarate2-] = 6.10-3 M [BMH2] = 6.10-3 M Calculer à 298 K et pH = 7 la valeur du potentiel standard apparent E0’ pour le couple fumarate2- / succinate2-. 5. Dosage de l’alcool éthylique dans le sang (méthode de Cordebard). Le dosage de l’alcool éthylique dans le sang s’effectue selon le mode opératoire suivant : après extraction, on oxyde l’éthanol C2H5OH en acide CH3COOH par un excès de bichromate de potassium K2Cr2O7 en milieu acide. Le bichromate de potassium restant dans la solution est alors dosé par une solution d’iodure de potassium KI. a) Écrire les différentes équations d’oxydo-réduction. Le processus expérimental décrit correspond-il bien au sens d’évolution spontanée des réactions sachant que : CH3COOH / C2H5OH I2 / ICr2O72- / Cr3+ E10 = + 0,11 V E20 = + 0,54 V E10 = + 1,33 V ? 13 b) On isole la quantité d’éthanol contenue dans 5 mL d’un échantillon sanguin prélevé après un alcootest positif et on l’introduit dans 100 mL d’une solution acide de K2Cr2O7 8,3.10-3 M. Quelle est la teneur en alcool de ce sang, exprimée en grammes par litre, sachant que l’on utilise 9 mL d’une solution de KI 5.10-1 M pour doser le bichromate restant en excès ? 6. On réalise la pile suivante : Cr(NO3)3 / Cr AgNO3 / Ag a) Donner un schéma de la pile en précisant les équations chimiques aux électrodes. b) Écrire la réaction globale ayant lieu lorsque la pile débite. c) Calculer la force électromotrice de cette pile si les concentrations des deux solutions de nitrate de chrome et de nitrate d’argent sont initialement égales à 0,1 mol.L-1. d) Calculer les concentrations finales en Ag+ et Cr3+ lorsque la pile est usée. On donne : E0(Cr3+ / Cr) = - 0,740 V et E0(Ag+ / Ag) = + 0,799 V 14 CHIMIE GÉNÉRALE PCEM 1 Dr. Pascal BEZOU Séance n° 4 Oxydo-réduction - Acides-bases (QCMs) 1. La somme des numéros d’oxydation des éléments constituants a) b) c) d) e) 2. Une oxydation a) b) c) d) 3. une oxydation une réduction un transfert d’électrons de l’oxygène vers le fer un transfert d’électrons du fer vers l’oxygène une réaction de corrosion Lesquelles de ces équations constituent un couple rédox ? a) b) c) d) 5. correspond à une perte d’électron(s) correspond à un gain d’électron(s) est l’inverse d’une réduction peut être un phénomène de corrosion L’équation 4F e + 30 2 ¡ 2 F e 2 O 3 correspond à : a) b) c) d) e) 4. une molécule est nulle une molécule est négative ou positive un ion est nulle un ion est négative ou positive un ion est égale à la charge de cet ion I 2 + 2 Cl - ¡ 2 I - + C l 2 2I - ¡ I 2 + 2 e I 2 + 2 e- ¡ 2 I 2F e 3 + + 6 e - ¡ F 2 L’oxygène a) b) c) d) est généralement réducteur est généralement oxydant a toujours un degré d’oxydation égal à -2 a toujours un degré d’oxydation égal à +2 15 6. Quel est le degré d’oxydation du Cr dans la molécule Cr2072- ? a) III 7. c) VI d) VII e) VIII Dans une pile électrique, il intervient : a) b) c) d) e) 8. b) V un couple rédox plusieurs couples rédox des transferts d’électrons des transferts d’ions 2 compartiments distincts La demi-pile de référence 1 a) est le couple rédox H+ / H2 2 b) correspond à H + + e - ¡ 1 2 H2 c) se trouve dans des conditions de température, pression, concentration et de volume particulières. d) à pH = 0 e) à...
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