Exercices td réactivité chimique mip bcg oxydoréduction Réac
Télécharger PDFUniversité Hassan II – Année Universitaire 2019-2020
FST Mohammedia – Module C122/C222
Travaux Dirigés de Réactivité Chimique (MIP & BCG)
Série N°4 : Réactions d’Oxydoréduction
Exercice I
1°) Équilibrer la réaction de l’eau de Javel sur le diiode en milieu acide : ClO⁻ + I₂ → Cl₂ + IO₃⁻. Préciser le degré d’oxydation (d.o) de l’iode et du chlore.
2°) Écrire la réaction du fer sur l’acide chlorhydrique. Même question en remplaçant HCl par HNO₃.
Données :
- E°(Cl₂(gaz)/Cl⁻) = +1,36 V
- E°(Fe²⁺/Fe) = −0,44 V
- E°(H⁺/H₂(gaz)) = 0 V
- E°(NO₃⁻/NO(gaz)) = +0,96 V
Exercice II
On réalise une pile en associant une demi-pile Cr₂O₇²⁻, Cr³⁺ (compartiment A) à une demi-pile de cuivre (compartiment B). Les potentiels normaux correspondants sont :
- E°(Cu²⁺/Cu) = 0,34 V
- E°(Cr₂O₇²⁻/Cr³⁺) = 1,33 V
Les solutions des deux compartiments ont le même volume de 100 mL, supposé constant. Initialement, on a :
- [Cr₂O₇²⁻] = 0,1 M
- [Cr³⁺] = 0,1 M
- [Cu²⁺] = 10⁻² M
- pH = 1
1°) Calculer le potentiel de chaque électrode.
2°) Indiquer l’anode, la cathode et donner les demi-réactions d’oxydo-réduction qui ont lieu dans chacune de ces électrodes ainsi que la réaction globale de fonctionnement de la pile.
3°) Calculer la force électromotrice (f.e.m.) de la pile au début du fonctionnement.
4°) Faire un schéma complet de la pile.
5°) Calculer la constante d’équilibre.
6°) La solution étant très acide, on admet que les ions H⁺ sont introduits en large excès. Déterminer les concentrations des espèces à l’équilibre.
7°) Calculer la variation de l’enthalpie libre standard ΔG° de la réaction de deux façons différentes. Conclure.
Données :
- F = 96 500 C.mol⁻¹
- R = 8,32 J.mol⁻¹.K⁻¹
- T (K) = 273 + T (°C)
Exercice III
Les valeurs respectives des potentiels de référence, dans les conditions standards, des couples oxydo-réducteurs Fe³⁺/Fe²⁺ et Fe²⁺/Fe sont 0,77 V et −0,44 V. Quel est le potentiel de référence du couple Fe³⁺/Fe dans les mêmes conditions ?
FAQ
Qu’est-ce qu’un degré d’oxydation ?
Le degré d’oxydation (d.o) est une charge électrique fictive attribuée à un atome dans une molécule ou un ion. Il permet de comprendre les transferts d’électrons lors des réactions d’oxydoréduction.
Comment équilibrer une réaction d’oxydoréduction ?
Pour équilibrer une réaction d’oxydoréduction, il faut identifier les couples oxydant-réducteur, écrire les demi-réactions, équilibrer les atomes et les charges, puis ajuster avec les ions H⁺ ou OH⁻ selon le milieu.
Qu’est-ce que la force électromotrice (f.e.m.) d’une pile ?
La f.e.m. est la différence de potentiel entre les deux électrodes d’une pile, qui correspond à la tension maximale que la pile peut fournir. Elle se calcule à partir des potentiels normaux des couples redox impliqués.