On procède à l'oxydation ménagée , en milieu acide, de ce mélange par une solution aqueuse de dichromate de potassium en excès ( couple Cr2O72-/Cr3+).
La concentration molaire de la solution de dichromate de potassium est 0,1 mol/L. Déterminer le volume minimal de solution de dichromate de potassium qu'il faut utiliser pour l'oxydation ménagée du mélange des deux alcools A et B
C3H8O ( A ) +H2O = CH3-CH2-COOH + 4e- +4 H+(2)
C3H8O ( B ) = CH3-CO-CH3 +2e- +2 H+(3)
2 fois (1) + 3 fois (2) : 2 Cr2O72- + 3 C3H8O ( A ) + 16 H+=4Cr3+ +11H2O +3CH3-CH2-COOH
0,1 mol de A néccessite 0,067 mol d'ion dichromate.
1 fois (1) + 3 fois (3) : Cr2O72- + 3 C3H8O ( B ) + 8 H+=2Cr3+ +7H2O +3CH3-CO-CH3
0,2 mol de B néccessite 0,067 mol d'ion dichromate.
Donc au total : n =0,067+0,067 = 0,133 mol d'ion dichromate
Volume = n/c =0,133/ 0,1 = 1,3 L= 1330 mL
pile zinc argent.
Une pile formée des couples Ag+ / Ag et Zn2+/Zn débite dans un circuit.
Ag : 110 g/mol ; Zn : 65 g/mol ; 1 F = 105 C
Déterminer l'intensité du courant sachant que la variation de masse de l'électrode d'argent est 1,10 g en 20 heures.
quantité de matière (mol) n (Ag+) = n(e-) = m/M = 1,10/110 = 0,01 mol
Quantité d'électricité Q = 0,01*105 = 1000 C
t =20 heures = 20*3600 s = 72 000 s
intensité i =Q/t = 1000/72000 = 1/72 =0,0139 A = 13,9 mA
Déterminer la variation de mase de la lame de zinc pendant la même durée.
Bilan : Zn + 2Ag+= Zn2+ +2Ag
Quantité de matière de zinc : n(Zn) = 0,5 n(Ag) = 0,005 mol
masse de zinc disparue : m =- n M = -0,005*65 = -0,325 g = -325 mg
oxydation de l'éthanol. L'éthanol peut être oxydé en acide éthanoïque CH3-COOH par une solution de dichromate de potassium K2Cr2O7 acidifiée.
M(éthanol) = 46 g/mol ; m(K2Cr2O7) = 294 g/mol.
Déterminer la masse de dichromate de potassium nécessaire pour oxyder 9,2 g d'éthanol ?
C2H6O +H2O = CH3-COOH + 4e- +4 H+(2)
2 fois (1) + 3 fois (2) : 2 Cr2O72- + 3 C2H6O + 16 H+=4Cr3+ +11H2O +3CH3-COOH
Quantité de matière (mol) : n(éthanol) = m/M = 9,2 /46 =0,2 mol
n(dichromate) = 0,2*2/3 = 0,133 mol
masse de dichromate de potassium m = n /M = 0,133*294 =39,2 g
sel de Mohr et ion permanganate On appelle sel de Mohr un corps cristallisé possédant la composition FeSO4, (NH4)2SO4, 6H2O. Masse molaire M = 392 g/mol.
Il fournit lors d'une dissolution l'ion Fe2+. On dissout 0,784 g de sel de Mohr dans 100 mL d'eau.
Couples redox Fe3+/Fe2+ ; MnO4- / Mn2+.
Déterminer la concentration molaire (mol/L)en ion fer (II) de la solution.
c= n/V = 0,002 / 0,1 = 0,02 mol/L
On y ajoute une solution de permanganate de potassium à 0,01 mol/L
Déterminer le volume de cette solution à ajouter pour que tous les ions Fe2+ soient oxydés en Fe3+.
5 fois {Fe2+ = Fe3++ e- }
MnO4- +8H+ + 5e- = Mn2++4H2O.
MnO4- +8H+ + 5Fe2+= Mn2++4H2O + 5 Fe3+.
n(MnO4-) = n(Fe2+) / 5 ; or n(Fe2+) = 0,002 mol d'où n(MnO4-) =2 10-3 /5 = 4 10-4 mol.
V =n/c = 4 10-4 / 0,01 = 0,04 l = 40 mL
zingage électrolytique.
Le zingage consiste à recouvrir une pièce d'acier de zinc : on la plonge dans une solution aqueuse de sulfate de zinc ( Zn2+ aq + SO4-aq) et on fait circuler un courant entre cette pièce et une électode de graphite.
On veut recouvrir une pièce de surface S = 1,00 m2 d'une épaisseur e = 0,100 mm de zinc.
M(zinc) = 65 g/mol ; masse volumique du zinc r(Zn) =6,5 g cm-3 ; 1F = 105 C.
Calculer la quantité d'électricité ( C) .
Volume de zinc : V =S e=1,00 * 10-4 = 10-4 m3 = 100 cm3.
masse de zinc m = r(Zn) V = 6,5 *100 = 650 g
Quantité de matière de zinc n = m/M = 650/65 =10 mol
Quantité de matière d'électrons : n(e-) = 2 n(zinc) =20 mol
Quantité d'électricité : Q = n(e-) *105 = 2 106 C
Lors de l'électrolyse de 200 mL d'une solution aqueuse d'acide sulfurique un courant d'intensité I = 1,0 A traverse l'électrolyseur pendant 10 min. De l'oxygène se dégage à l'anode et de l'hydrogène àla cathode. Vm = 25 L/mol.
Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?
A- les équations des réactions se produisant respectivement à l'anode et à la cathode sont :
6H2O = 4H3O+ + 4e- + O2 ; 4H3O+ = 4e- + 2H2 +4H2O faux.
réduction à la cathode négative : 4H3O+ + 4e- = 2H2 +4H2O
B- le volume de dioxygène produit est 75 cm3.
Quantité d'électricité Q = I t = 1,0*10*60 = 600 C
Quantité de matière d'électrons : n(e-) = 600 / 105 = 6 10-3 mol.
Quantité de matière de dioxygène : 6 10-3 / 4 = 1,5 10-3 mol
Volume de dioxygène : n(O2) * Vm = 1,5 10-3 * 25 = 37,5 mL. faux.
C- le volume de dihydrogène produit est 75 cm3.
Quantité de matière de dihydrogène : 6 10-3 /2 = 3 10-3 mol
Volume de dihydrogène : n(H2) * Vm = 3 10-3 * 25 = 75 mL. vrai
chimix
