Oxydants et réducteurs

1ère S
TP chimie 08
Oxydants et réducteurs
Données utilisables pour les trois premières manipulations.
En présence d’ions hydroxyde HO-(aq) :
les ions cuivre (II) Cu2+(aq) conduisent à un précipité bleu d’hydroxyde de cuivre (II) ;
les ions fer (II) Fe2+(aq) conduisent à un précipité vert d’hydroxyde de fer (II) ;
les ions fer (III) Fe3+(aq) conduisent à un précipité rouille d’hydroxyde de fer (III).
Ecrire les équations de réactions.
1. Réaction d’oxydoréduction.
Expérience 1.
Dan un petit becher, un clou (fer) trempant dans une solution de sulfate de cuivre (II), dans un autre
une lame de cuivre dans une solution de sulfate de fer (II). Noter les observations.
Expérience 2.
Dans un tube à essais, verser un peu de solution de sulfate de cuivre. Ajouter de la paille de fer.
Agiter : la couleur bleue doit s’atténuer. Filtrer.
Diluer le filtrat obtenu. Traiter à la soude d'une part un peu du filtrat obtenu, d’autre part un peu de
la solution de sulfate de cuivre utilisée (témoin).
Observer, interpréter.
HO-(aq)
Solution de
sulfate de cuivre (II)
filtrat
paille de
fer
Agiter
filtrat
Filtrer
témoin
Caractériser
Résultats.
Ecrire l’équation de la réaction « d’oxydoréduction ». Quelle est l’entité chimique transférée ? Dans
quel sens ?
Préciser les notions suivantes : oxydation, réduction, oxydant, réducteur, réaction d’oxydoréduction.
Ecrire l’équation de la réaction chimique en faisant également apparaître les ions qui n’y participent
pas.
2. Couple oxydant-réducteur.
a. Définition.
Plonger une lame de cuivre dans une solution de nitrate d'argent. Laisser agir. Observer, interpréter.
Ecrire l’équation de la réaction d’oxydoréduction. Identifier l’oxydation, la réduction, l’oxydant, le
réducteur.
Compléter la phrase. « Dans l’expérience du paragraphe 1 l’oxydant est ____________________,
dans l’expérience du paragraphe 2 le réducteur est _____________________. Nous venons de
définir le couple oxydant/réducteur ______________. »
b. Demi-équations d’oxydoréduction. Couples Mn+(aq)/M(s).
Un couple oxydant/réducteur est identifié par la demi-équation électronique :
oxydant + n e- = réducteur
ou
Ox + n e- = Red.
n+
Quels sont les couples M (aq)/M(s).rencontrés depuis le début de cette séance ? M(s) désigne un métal
à l’état solide, Mn+(aq) le cation métallique associé en solution aqueuse.
Ecrire les demi-équations d’oxydoréduction correspondantes.
1ère S
3. Couple Fe3+(aq)/Fe2+(aq).
TP chimie 08
HO-(aq)
agitateur
Solution de
chlorure de fer (III)
filtrat
Poudre de fer
Agiter
filtrat
Filtrer
témoin
Caractériser
Ici aussi il est nécessaire de diluer abondamment la solution filtrée avant d’effectuer le test à la
soude. Observations, interprétation. Couples oxydant-réducteur mis en jeu. Demi-équations
correspondantes et équation d'oxydoréduction.
4. Couple MnO4- (aq)/Mn2+(aq) en milieu acide.
a. Données.
Mn2+, ion manganèse (II) : incolore en solution aqueuse.
MnO4-, ion permanganate : violet en solution aqueuse.
b. Action des ions MnO4-(aq) sur les ions Fe2+(aq).
En tube à essai, 5 cm3 de solution de sulfate de fer(II) (sel de Mohr) à 0,1 mol.L-1 (elle est déjà
acidifiée par de l'acide sulfurique).
Ajouter, goutte à goutte, une solution de permanganate de potassium de concentration 0,05 mol.L-1
tout en agitant. Observations.
Placer la solution à la limite de non décoloration. Faire en tube à essai un test à la soude.
Interprétation des expériences, demi-équations puis équation d'oxydoréduction.
Reconnaître les couples oxydant-réducteur mis en jeu, l'espèce oxydée et l'espèce réduite. Comparer
les couples.
5. Couple H+(aq)/H2(g) (ou H3O+/H2(g)).
En tube à essais, faire agir de l'acide chlorhydrique successivement sur chacun des métaux suivants :
zinc, fer, cuivre. Faire un schéma de l’expérience.
En cas de réaction chimique, caractériser le dégagement de dihydrogène.
Identifier les couples oxydant-réducteur mis en jeu.
Ecrire les demi-équations puis l’équation de la réaction d’oxydoréduction.
6. Couples H2O2(aq) / H2O, I2(aq) / I-(aq), S4O62-(aq) / S2O32-(aq).
a. Données.
H2O2, peroxyde d'hydrogène ; l'eau oxygénée est une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène.
I2, diiode : solide brun légèrement soluble dans l'eau, beaucoup plus soluble dans une solution
d'iodure de potassium. Les solutions de diiode colorent en bleu intense l'empois d'amidon.
I- est l'ion iodure, incolore en solution aqueuse.
S2O32- est l'ion thiosulfate, S4O62- l'ion tétrathionate. Leurs solutions sont incolores.
b. Etude expérimentale.
En tube à essai, 2 cm3 d'eau oxygénée à 0,1 mol.L-1. Ajouter 1 cm3 d'acide sulfurique de
concentration voisine de 1 mol.L-1, puis 4 cm3 de solution d'iodure de potassium à 0,1 mol.L-1.
Mélanger. Observer.
Ajouter ensuite quelques gouttes d'empois d'amidon puis, lentement, une solution de thiosulfate de
sodium de concentration 0,1 mol.L-1. Observer.
Interprétation des expériences successives, demi-équations puis équations d'oxydoréduction.
Reconnaître les couples oxydant-réducteur mis en jeu, les espèces oxydées et les espèces réduites.