Réactions d`oxydoréduction

TP C6 et C7 : Certaines réactions chimiques impliquent-elles des transferts d'électrons ?
0. Comment reconnaître la présence dans une solution d'ions zinc (II), cuivre (II), fer (II) et (III).
Compléter le tableau suivant :
cations
zinc (II)
cuivre (II)
fer (II)
fer (III)
symbole chimique
sulfate de zinc
sulfate de cuivre
sulfate de fer (II)
chlorure de fer (III)
solution
acidifié
couleur de la solution
Dans un tube à essai contenant 1 mL de solution, verser quelques gouttes de solution de soude à 2 mol.L -1.
observations
Couleur du précipité
nom du précipité
équation de
précipitation
Ces réactions serviront de tests de présence de ces différents ions.
1. Réaction d’oxydoréduction ;
1.1. Qu’est-ce qu’une réaction d’oxydoréduction ?
a. Réaction entre les ions cuivre (II) et le métal zinc (manipulation professeur) :
Introduisons de la limaille de zinc dans un tube tulipe, dont le fond est garni d'un tampon d'ouate, placé au-dessus d'un bécher vide.
Ajoutons une solution bleue de sulfate de cuivre (II). Schématiser l’expérience. Qu'observez-vous ?
b. Réaction entre les ions cuivre (II) et le métal zinc (manipulation élève) :
Dans tube à essai, verser 2 mL d'une solution de sulfate de cuivre. Verser une pointe de spatule de poudre de zinc. Boucher et agiter.
Filtrer après 1 minute. Faire un test de présence dans le filtrat. Conclusion.
c. Bilan :
 Schématiser l'expérience.
 Ecrire l'équation-bilan de la réaction entre les ions cuivre (II) et le métal zinc.
 Quelle entité chimique est transférée lors de cette réaction entre ses réactifs ?
. Comment s’appellent ces
réactions ?
1.2. Autres réactions d’oxydoréduction.
a. Réaction d'oxydoréduction entre un ion non-métallique, l'ion hydrogène H+aq, et un métal, le fer Fe.
Mettre un peu de poudre de fer au fond d'un tube à essais. Ajouter 2 cm3 d'acide chlorhydrique à 2 mol/L et boucher le tube à essais à
l'aide d'un bouchon ; bien tenir le bouchon afin d'éviter qu'il ne saute !!!
Attendre quelques instants puis approcher une allumette préalablement enflammée de l'orifice du tube ; Enlever le bouchon.
Qu'observez-vous ? Conclure.
Quand la réaction a complètement cessé, verser quelques gouttes de la solution surnageant dans un tube propre puis tester la présence
les ions contenus dans cette solution.
Donner l'équation-bilan.
b. Réaction entre le métal cuivre (Cu) et les ions argent (I) (Ag+). Réaction réalisée au bureau :
Dans un erlenmeyer contenant une solution de nitrate d'argent, on plonge un fil de cuivre. Après quelques minutes, qu'observez-vous ?
Donnez l'équation-bilan .
2. Couple oxydant / réducteur.
2.1. Oxydants et réducteurs.
 En fonction des équations des réactions vues dans le 1., schématisez la transformation subie par les ions : Cuivre ; hydrogène.

En déduire une définition des oxydants.

En fonction des équations des réactions vues dans le 1., schématisez la transformation subie par les éléments : Zinc ; fer ; argent.

En déduire une définition des réducteurs.
2.2 Couple oxydant/réducteur.
Exemple : un des couples de l’élément Fer.
Dans tube à essai T1, verser 2 mL d'une solution de sulfate de cuivre. Verser une pointe de spatule de poudre de fer. Boucher et agiter.
Filtrer après 1 minute. Faire un test de présence dans le filtrat. Conclusion.
Dans tube à essai T2, verser 2 mL d'une solution de sulfate de fer (II). Verser une pointe de spatule de poudre de zinc. Boucher et
agiter. Filtrer après 1 minute. Faire un test de présence dans le filtrat. Conclusion.
Ecrire les transformations subies par l’élément fer dans ces deux réactions. Ecrire le couple oxydant-réducteur (rédox) impliqué dans
ces transformations. En déduire la demi-équation de ce couple.

Une oxydation correspond à
qu’il a été oxydé.
 Une réduction correspond à
qu’il a été réduit.
2.3 Exemples de couples oxydant/réducteur :
Quel est le couple du cuivre ? Ecrire la demi-équation de ce couple.
. Un
subit une oxydation. On dit
. Un
subit une réduction. On dit
Un autre couple du fer est Fe3+/Fe2+. Quel est l’oxydant ? Le réducteur ? La demi-équation de ce couple ?
3. Généralisation.
3.1. Réaction d’oxydoréduction.
Les ions iodures I– du couple I2/I– réagissent avec les ions Fe3+. Réaliser cette expérience et écrire l’équation bilan de cette réaction.
Généralisation :
3.2. Equation d’une réaction d’oxydoréduction.
Réaction les ions permanganate MnO4- et les ions fer (II). Dans un tube à essai, introduire 2 mL de sulfate de fer (II) et 1 mL d'acide
sulfurique. Ajouter, goutte à goutte, la solution de permanganate de potassium jusqu'à ce qu'elle cesse de se décolorer. Se placer à la
limite de la décoloration en rajoutant éventuellement un peu de sulfate de fer (II).
Ajouter alors de la soude dans la solution obtenue. Observation ? Que contenait-elle ?
Bilan :
Ecrire la demi-équation électronique de l'élément fer correspondant à la réaction observée.
Les ions permanganate se sont transformés en ions manganèse (II), Mn2+, qu'il n'est pas possible de caractériser facilement.
 Ecrire la demi-équation de ce couple, avec l'aide du professeur.
3.3. Oxydants et réducteurs dans la classification périodique.
3.4. Réactions de transfert de particules.
Remplir le tableau suivant :
Type de réaction
Particule échangée
Donneur de particule
acido-basique
oxydoréduction
Ex n° 6, 11, 16 et 23 p 127, 128, 129.
Accepteur de particule
Demi-équation
Liste matériel : réaction d'oxydoréduction.
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Sulfate de cuivre 0,1 mol/L.
Sulfate de zinc 0,1 mol/L.
Sulfate de fer II 0,1 mol/L.
Iodure de potassium 0,1 mol/L.
Solution de diiode 0,1 mol/L.
Chlorure de fer III 0,1 mol/L.
Acide chlorhydrique 2 mol/L.
Acide sulfurique 2 mol/L.
soude 2 mol/L.
Permanganate de potassium à 0,1 mol/L.
Poudre de zinc et de fer.
Allumette, bouchon.
Au bureau :
 Tube tulipe sur support.
 Ouate
 3 béchers
 fil de cuivre sur support + erlenmeyer (arbre de Diane)
 Nitrate d'argent 0,1 mol/L.
 Poudre de zinc.