Réactions entre métal et ion métallique.
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Qu'est-ce que l'oxydoréduction ? Réactions entre métal et ion métallique. I. Préliminaire : Tests de reconnaissance des cations métalliques en solution aqueuse. Ion testé Couleur de la solution le contenant Réactif de reconnaissance : ion réagissant et solution le contenant Ion cuivre II Cu2+ Ion hydroxyde HOSolution de soude Na+ + HO- Ion fer II Fe2+ Ion hydroxyde HOSolution de soude Na+ + HO- Ion fer III Fe3+ Ion hydroxyde HOSolution de soude Na+ + HO- Ion zinc II Zn2+ Ion hydroxyde HOSolution de soude Na+ + HO- Ion argent I Ag+ Ion chlorure ClSolution de chlorure de sodium Na+ + Cl- Ion plomb II Pb2+ Ion iodure ISolution de iodure de potassium K+ + I- Couleur du précipité formé, nom et formule de ce précipité But du TP : Une réaction d'oxydoréduction est une réaction entre un oxydant et un réducteur. Nous savons que les alcools primaires et secondaires, réducteurs, réagissent avec l'ion permanganate MnO 4-, oxydant. Que signifient ces termes ? N'importe quel oxydant réagit-il avec n'importe quel réducteur ? Le but de ce TP est de répondre à ces deux questions en réalisant des réactions d'oxydoréduction. II. Qu'est-ce qu'un oxydant ? Qu'est-ce qu'un réducteur ? Notion de couple. Réactifs mis en présence Observation Produits obtenus Oxydant Ag+ + Réducteur Cu Oxydant Cu2+ + Réducteur Zn Oxydant Pb2+ + Réducteur Zn Oxydant Cu2+ + Réducteur Pb Observer les transformations subies par les oxydant. Que leur arrive-t-il ? On dit qu'ils sont réduits. Observer les transformations subies par les réducteurs. Que leur arrive-t-il ? On dit qu'ils sont oxydés. Qu'est-ce qu'une oxydo-réduction ? Que peut-on dire de l'ion cuivre Cu2+ et de l'atome de cuivre Cu ? On dit qu'ils forment un couple oxydant réducteur noté Cu2+ / Cu. Indiquer d'autres couples oxydant / réducteur en respectant cette notation. A chaque couple, on associe une demi - équation qui traduit le passage d'un membre d'un couple à l'autre. Ecrire les demi - équations des couples du cuivre et de l'argent. Ecrire l'équation bilan de la première expérience réalisée. Comment passe-t-on d'une demi - équation à une équation ? Qu'est-ce que l'oxydoréduction ? Réactions entre métal et ion métallique. I. Préliminaire : Tests de reconnaissance des cations métalliques en solution aqueuse. Ion testé Couleur de cet ion Réactif de reconnaissance : ion réagissant et solution le contenant Couleur du précipité formé, nom et formule de ce précipité Ion cuivre II Cu2+ Bleue Ion hydroxyde HOSolution de soude Na+ + HO- Précipité bleu d'hydroxyde de cuivre Cu(OH)2 Ion fer II Fe2+ Vert pâle Ion hydroxyde HOSolution de soude Na+ + HO- Précipité vert d'hydroxyde de fer II Fe(OH)2 Ion fer III Fe3+ Incolore Ion hydroxyde HOSolution de soude Na+ + HO- Précipité rouille d'hydroxyde de fer III Fe(OH)3 Ion zinc II Zn2+ Incolore Ion hydroxyde HOSolution de soude Na+ + HO- Précipité blanc d'hydroxyde de zinc Zn(OH)2 Incolore Ion chlorure ClSolution de chlorure de sodium Na+ + Cl- Précipité blanc qui noircit à la lumière de chlorure d'argent AgCl Incolore Ion iodure ISolution de iodure de potassium K+ + I- Précipité jaune d'iodure de plomb PbI2 Ion argent I Ag+ Ion plomb II Pb2+ But du TP : Une réaction d'oxydoréduction est une réaction entre un oxydant et un réducteur. Nous savons que les alcools primaires et secondaires, réducteurs, réagissent avec l'ion permanganate MnO 4-, oxydant. Que signifient ces termes ? N'importe quel oxydant réagit-il avec n'importe quel réducteur ? Le but de ce TP est de répondre à ces deux questions en réalisant des réactions d'oxydoréduction. II. Qu'est-ce qu'un oxydant ? Qu'est-ce qu'un réducteur ? Notion de couple. Réactifs mis en présence Observation Produits obtenus Oxydant Ag+ + Réducteur Cu La solution devient bleue, apparition d'un solide argenté. Argent solide Ag Ion cuivre Cu2+ Oxydant Cu2+ + Réducteur Zn La solution bleue se décolore, apparition d'un solide rouge, test à la soude = précipité blanc. Cuivre solide Cu Ion zinc Zn2+ (test soude) Oxydant Pb2+ + Réducteur Zn Apparition d'un dépôt sur la plaque de zinc ; test à la soude = précipité blanc. Plomb solide Pb Ion zinc Zn2+ (test soude) Oxydant Cu2+ + Réducteur Pb Apparition d'un solide rouge ; test à l'iodure = précipité jaune. Cuivre solide Cu Ion plomb Pb2+ Observer les transformations subies par les oxydant. Que leur arrive-t-il ? On dit qu'ils sont réduits. Les oxydants gagnent des électrons. Une réduction est un gain d'électrons. Observer les transformations subies par les réducteurs. Que leur arrive-t-il ? On dit qu'ils sont oxydés. Les réducteurs perdent des électrons. Une oxydation est une perte d'électrons. Qu'est-ce qu'une oxydo-réduction ? Une réaction d'oxydoréduction est une réaction au cours de laquelle il y a un transfert d'électrons du réducteur vers l'oxydant. Le réducteur perd des électrons, il est oxydé ; l'oxydant gagne des électrons, il est réduit. Que peut-on dire de l'ion cuivre Cu2+ et de l'atome de cuivre Cu ? On dit qu'ils forment un couple oxydant réducteur noté Cu2+ / Cu. Indiquer d'autres couples oxydant / réducteur en respectant cette notation. Deux espèces forment un couple oxydant / réducteur si l'on peut passer de l'une à l'autre par perte ou gain d'électrons. Exemple : Pb2+ / Pb, Zn2+ / Zn, Ag+ / Ag… A chaque couple, on associe une demi - équation qui traduit le passage d'un membre d'un couple à l'autre. Ecrire les demi - équations des couples du cuivre et de l'argent. Cu2+ + 2 e- = Cu Ag+ + e- =Ag Ecrire l'équation bilan de la première expérience réalisée. Comment passe-t-on d'une demi - équation à une équation ? Les électrons ne peuvent pas exister seuls en solution, tout électron perdu doit donc être capté : on additionne les demi - équations après les avoir multiplié par un coefficient permettant de respecter cet échange d'électrons.
