234 lequel oxyde reduit sept2007

234
OXYDO-REDUCTION
LEQUEL OXYDE ? LEQUEL REDUIT ?
Adaptation : M. Casanova,M. Ulmann & H.Jenny CdC 2002
BUT
MATERIEL
REACTIFS
Conception :A Chanal Collège de Candolle 1999
Effectuer une série de réactions de transferts d’électrons permettant de classer les
éléments selon leur force oxydante ou réductrice relative.
Comparer le pouvoir oxydant de différents cations métalliques
8 éprouvettes
A disposition (pupitre maître ; 2 postes): les solutions et pipettes
Produits (solutions aqueuses de) :
- nitrate d’argent (AgNO3 0,02 M)
- dichlorure de zinc (ZnCl2 1 M)
- sulfate de cuivre (CuSO4.5H2O 1 M)
II+
II+
- solution de Fe
(Fe
1 M)
Tiges : 3 de cuivre (Cu), 2 de fer (Fe), 1 de zinc (Zn), 2 d’argent (Ag)
RECOMMANDATIONS Manipuler avec précaution les solutions de métaux.. Ne pas ingérer ou mettre
en contact avec la peau ou les yeux.
MANIPULATIONS
ET DISCUSSIONS
1. Préparation des couples : solution / tige métallique
Placer dans chaque éprouvette la solution et la tige de métal comme indiqué dans
le tableau ci-dessous :
Eprouvette
Solution
Tige de
1
≈ 4ml (≈ 4 cm) ZnCl2
Cu
2
≈ 4ml (≈ 4 cm) CuSO4
Zn
3
≈ 4ml (≈ 4 cm) AgNO3
Fe
4
≈ 4ml (≈ 4 cm) Fe II+
Ag
5
≈ 4ml (≈ 4 cm) CuSO4
Fe
6
≈ 4ml (≈ 4 cm) Fe
Cu
7
≈ 4ml (≈ 4 cm) CuSO4
Ag
8
≈ 4ml (≈ 4 cm) AgNO3
Cu
II+
Compléter les tableaux du point 2 et laisser reposer les éprouvettes
20 minutes avant de noter vos observations
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MANIPULATIONS
ET DISCUSSIONS
(suite)
2. Comparaisons et observations
a) Cuivre et zinc : comparer les éprouvettes correspondant au schéma ci-dessous
tige de zinc
et compléter le tableau.
tige de cuivre
dichlorure de zinc
Eprouvette Tige métallique
o
N
(symbole)
Cation contenu
dans la solution
sulfate de cuivre
Observations
Proposer l’équation de la réaction d’oxydo-réduction qui a lieu dans l’éprouvette où
l’on observe une transformation.
oxydation :
réduction :
_________________________________________________________________
Bilan :
Nous pouvons déduire que : le pouvoir oxydant du cation ______ est plus élevé
que celui du cation ______. C’est le cation ______ qui oxyde la tige de ________
b) Fer et argent : comparer les éprouvettes correspondant au schéma ci-dessous
et compléter le tableau.
tige d’argent
tige de fer
nitrate d’argent
Eprouvette Tige métallique
o
N
(symbole)
Cation contenu
dans la solution
solution de ferII+
Observations
Proposer l’équation de la réaction d’oxydo-réduction qui a lieu dans l’éprouvette où
l’on observe une transformation.
oxydation :
réduction :
_________________________________________________________________
Bilan :
Nous pouvons déduire que : le pouvoir oxydant du cation ______ est plus élevé
que celui du cation ______. C’est le cation ______ qui oxyde la tige de ________
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MANIPULATIONS
ET DISCUSSIONS
(suite)
c) Fer et cuivre : comparer les éprouvettes correspondant au schéma ci-dessous
et compléter le tableau.
tige de cuivre
tige de fer
sulfate de cuivre
Eprouvette Tige métallique
o
N
(symbole)
Cation contenu
dans la solution
solution de ferII+
Observations
Proposer l’équation de la réaction d’oxydo-réduction qui a lieu dans l’éprouvette où
l’on observe une transformation.
oxydation :
réduction :
_________________________________________________________________
Bilan :
Nous pouvons déduire que : le pouvoir oxydant du cation ______ est plus élevé
que celui du cation ______. C’est le cation ______ qui oxyde la tige de ________
d) Argent et cuivre :
comparer les éprouvettes correspondant au schéma cidessous et compléter le tableau.
tige de cuivre
tige d’argent
sulfate de cuivre
Eprouvette Tige métallique
o
N
(symbole)
Cation contenu
dans la solution
nitrate d’argent
Observations
Proposer l’équation de la réaction d’oxydo-réduction qui a lieu dans l’éprouvette où
l’on observe une transformation.
oxydation :
réduction :
_________________________________________________________________
Bilan :
Nous pouvons déduire que : le pouvoir oxydant du cation ______ est plus élevé
que celui du cation ______. C’est le cation ______ qui oxyde la tige de ________
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DISCUSSIONS
(suite)
Classer tous les couples redox de cette expérience selon leur force d’oxydation
2+
croissante, sachant que le couple Zn /Zn a le pouvoir oxydant le plus faible.
Pouvoir oxydant croissant
Zn /Zn
Comparer si les observations expérimentales correspondent aux informations
théoriques mentionnées dans la liste des potentiels de réduction ci-jointe.
2+
Couples redox
Potentiels redox Eo [V]
Potentiels standards de réduction croissants [V]
TABLEAU RECAPITULATIF
Compléter le tableau ci-dessous avec vos résultats et à l’aide de la liste des
potentiels(ci-jointe)
METAL
Cation
Fe
Cu
Zn
Ag
Fe2+
Zn2+
Cu2+
Ag+
2+
Est-ce que la réaction : Pb
+ Cu
→
2+
Pb + Cu
est possible ? Justifier !
RECUPERATION
ET NETTOYAGE
Vider le contenu des éprouvettes dans le récipient métaux lourds.
Rincer la verrerie et les tiges utilisées à l’eau du robinet.
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