word - Physique

Thème 3 : Agir
Chapitre 2
Exercices - Oxydation des alcools et des aldéhydes
1. Déterminer la classe des alcools suivants.
2. Citer le nom des tests caractéristiques que vous connaissez pour détecter la présence d'aldéhydes et de cétones.
Test de la présence d'un groupe carbonyle (aldéhyde ou cétone) :
Test positif :
Précaution à prendre :
Test de la présence d'un aldéhyde :
Test positif :
Précaution à prendre :
Correction des exercices du livre
Ex 1 p 384
1. Une oxydation ménagée est une réaction d'oxydo-réduction où il n'y a pas modification de la chaîne carbonée (à la
différence d'une combustion).
2. L'alcool oxydé est le 3-méthylbutan-2-ol.
Ex 2 p 384
Résultat de l'oxydation ménagée si l'oxydant est en
Classe de l'alcool
Défaut
Excès
I
Aldéhyde
Acide carboxylique
II
Cétone
Cétone
III
Pas d'oxydation
Pas d'oxydation
Ex 4 p 384
1. L'oxydation de l'aldéhyde recherché donne l'acide 2-méthylpropanoïque. On en déduit que l'aldéhyde qui a réagi
était le 2-méthylpropanal.
Formule développée :
2. Pour écrire l'équation de réaction de cette réaction d'oxydo-réduction, on écrit d'abord les 2 demi-équations
d'oxydoréduction des couples Cr2O72- / Cr3+ et C4H8O2/C4H8O.
On en déduit ensuite l'équation de réaction, qui est une combinaison linéaire de ces 2 demi-équations (il faut que le
nombre d'électrons cédés par le réducteur de la réaction soit en effet égal au nombre d'électrons captés par
l'oxydant).
Cr2O72- + 14 H+ + 6 e- = 2 Cr3+ + 7 H2O
(× 1)
C4H8O + H2O = C4H8O2 + 2 H+ + 2 e-
(× 3)
On obtient l'équation de réaction : Cr2O7 + 14 H + 3 C4H8O + 3 H2O → 2 Cr3+ + 7 H2O + 3 C4H8O2 + 6 H+
2-
+
En simplifiant les H2O et les H+, on trouve :
Cr2O72- + 8 H+ + 3 C4H8O → 2 Cr3+ + 4 H2O + 3 C4H8O2
Ex 6 p 384
1. Formule développée de l'éthanal :
1
2.
a. Les couples Ox/Red en présence sont C2H4O2/C2H4O (acide éthanoïque et éthanal) et MnO4- / Mn2+.
b. Demi-équations électroniques :
MnO4- + 8 H+ + 5 e- = Mn2+ + 4 H2O
C2H4O2 + 2 H+ + 2 e- = C2H4O + H2O
c. On trouve l'équation globale par combinaison linéaire des deux 1/2 équations électroniques :
MnO4- + 8 H+ + 5 e- = Mn2+ + 4 H2O
(× 2)
C2H4O2 + 2 H+ + 2 e- = C2H4O + H2O (× (-5))
L'équation de réaction est donc : 2 MnO4- + 16 H+ + 5 C2H4O + 5 H2O → 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 C2H4O2 + 10 H+
En simplifiant les H+ et les H2O superflus, on trouve :
2 MnO4- + 6 H+ + 5 C2H4O → 2 Mn2+ + 3 H2O + 5 C2H4O2
Ex 8 p 384
1.
a. Le produit organique formé est l'acide éthanoïque.
b. Les couples Ox/Red en jeu sont : C2H4O2/C2H6O et Cr2O72- / Cr3+
2. La couleur verte de la solution est due à la présence d'ion chrome Cr 3+. Le fait que ce vert ne soit pas franc mais
que la couleur soit "verdâtre" est dû au fait qu'il doit rester en solution des ions dichromates Cr2O72- qui n'ont pas
réagi.
3. Il y a plusieurs raisons pour lesquelles il est justifié de boucher l'erlenmeyer :
 l'éthanol est volatil. Par conséquent, boucher l'erlenmeyer évite d'éventer une partie de l'éthanol.
 les ions dichromates sont toxiques par contact et inhalation et cancérigène. Il peut donc être
judicieux d'éviter le contact avec ces ions.
 enfin, il n'y a pas de dégagement gazeux lors de la réaction qui rendrait inopportun le fait de
bouchon le flacon.
4. Dans le milieu réactionnel, on introduit un volume V1 d'une solution de concentration C1 en ions dichromates. On
en déduit que la quantité de matière d'ion dichromates initiale est de : n1 = C1 × V1
L'équation de la réaction qui a lieu est :
2 Cr2O72- + 16 H+ + 3 C2H6O → 4 Cr3+ + 11 H2O + 3 C4H8O2
Aussi, pour 3 molécules d'éthanol consommées, 2 ions dichromates sont consommés.
Par conséquent si une quantité de matière d'éthanol n0 est consommée, une quantité de matière de 2/3 × n0 d'ions
dichromates sera consommée.
On en déduit que la quantité de matière d'ions dichromates restant en fin de réaction sera de :
nrestant = C1 × V1 - 2/3 × n0
Ex 12 p 384
1. Si ce composé réagit avec la DNPH, on peut en déduire qu'il comporte un groupement carbonyle.
2.
a. Si ce composé réagit avec la liqueur de Fehling, c'est qu'il appartient à la famille des aldéhydes.
b. Puisque sa formule brute est C4H8O, on en déduit que ce composé est le butanal.
Ex 14 p 384
1. a = propan-2-one (ou propanone) ; b = 2-méthylbutan-2-ol ; c = butan-2-ol ; d = propanal.
2. a est une cétone ; b et c sont des alcools ; d est un aldéhyde.
3. a.
Ajout de
Flacon
Cr2O72- acidifié
DNPH
Liqueur de Fehling
b.



1
-
+
-
2
-
-
-
3
+
+
+
Le flacon 1 contient une cétone car il n'y a pas d'oxydation par les ions dichromates et pas de réaction avec
la liqueur de fehling, mais le test à la DNPH est positif. C'est donc le propanone qui est dans le flacon 1.
Le flacon 2 contient un alcool tertiaire puisqu'il n'est pas oxydé par les ions dichromates et qu'il ne réagit
pas avec la DNPH. C'est donc le 2-méthylbutan-2-ol qui est contenu dans le flacon 2.
Enfin le flacon 3 contient un aldéhyde puisque le test à la liqueur de Fehling (et à la DNPH) est positif. On
en déduit que ce flacon contient le propanal.
2