règles de calcul de l'état d'oxydation d'un élement dans un composé +1-1 +2 +1-2



Documents pareils
Notions de Chimie Générale - 4. Sommaire

Rappels sur les couples oxydantsréducteurs

REACTIONS D OXYDATION ET DE REDUCTION

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

LES GENERATEURS ELECTROCHIMIQUES Energie, Puissance et Technologie

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1

Application à l astrophysique ACTIVITE

Physique Chimie. Réaliser les tests de reconnaissance des ions Cl -,

Décrets, arrêtés, circulaires

Molécules et Liaison chimique

1 ère partie : tous CAP sauf hôtellerie et alimentation CHIMIE ETRE CAPABLE DE. PROGRAMME - Atomes : structure, étude de quelques exemples.

Physique : Thermodynamique

T4 Pourquoi éteindre les phares d une voiture quand le moteur est arrêté? Comment fabriquer une pile? un accumulateur?

CHAPITRE VI : HYBRIDATION GEOMETRIE DES MOLECULES

Fiche de révisions sur les acides et les bases

BAC BLANC SCIENCES PHYSIQUES. Durée : 3 heures 30

K W = [H 3 O + ] [OH - ] = = K a K b à 25 C. [H 3 O + ] = [OH - ] = 10-7 M Solution neutre. [H 3 O + ] > [OH - ] Solution acide

Viandes, poissons et crustacés

TP : Suivi d'une réaction par spectrophotométrie

10 en agronomie. Domaine. Les engrais minéraux. Livret d autoformation ~ corrigés. technologique et professionnel

ACCREDITATION CERTIFICATE. N rév. 5. Satisfait aux exigences de la norme NF EN ISO/CEI : 2005 Fulfils the requirements of the standard

Physique Chimie. Quelques aspects de la physique et de la chimie du piano

Principe de la corrosion galvanique :

TRAVAUX PRATIQUES D INTRODUCTION À L ÉTUDE DES RÉACTIONS ÉLECTROCHIMIQUES

LABORATOIRES DE CHIMIE Techniques de dosage

Titre alcalimétrique et titre alcalimétrique complet

EXERCICE II. SYNTHÈSE D UN ANESTHÉSIQUE : LA BENZOCAÏNE (9 points)

(Ordonnance sur le Livre des aliments pour animaux, OLALA) Le Département fédéral de l économie (DFE) arrête:

Chap 1: Toujours plus vite... Introduction: Comment déterminer la vitesse d une voiture?

ECO-PROFIL Production Stratifié HPL mince fabriqué par Polyrey

Demande chimique en oxygène

FIOLAX. SCHOTT Instruments Solutions. Les solutions tampon dans les ampoules uniques à deux pointes offrent une haute sureté et précision.

Calcaire ou eau agressive en AEP : comment y remédier?

GRILLE TARIFAIRE Service Exceptionnel. Expertise en Analyse.

Site : mail : mennier@isnab.fr SUJET ES - session 2003 Page 1 68-(7(6VHVVLRQ

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Mesures in situ et sur site

Séquence 4. Les liquides et la conduction électrique. 1 Qu est-ce qu une «solution aqueuse»? 2 Tous les liquides ne sont pas des solutions aqueuses.

VERITAS TUNISIE CATALOGUE ANALYSES LABORATOIRE

Synthèse et propriétés des savons.

SECTEUR 4 - Métiers de la santé et de l hygiène


Séquence 5 Réaction chimique par échange de protons et contrôle de la qualité par dosage

LES ELEMENTS CHIMIQUES

SP. 3. Concentration molaire exercices. Savoir son cours. Concentrations : Classement. Concentration encore. Dilution :

L eau de Javel : sa chimie et son action biochimique *

Commission juridique et technique

FORMATION ASSURANCE QUALITE ET CONTROLES DES MEDICAMENTS QUALIFICATION DES EQUIPEMENTS EXEMPLE : SPECTROPHOTOMETRE UV/VISIBLE

Origine du courant électrique Constitution d un atome

Notes. Schéma général PRODUCTION ÉLECTROLYTIQUE Composés inorganiques, nonmétaux

Effets électroniques-acidité/basicité

Généralités. Chapitre 1

PILE C EST COLLECTÉ, FACE C EST RECYCLÉ

Détermination des métaux : méthode par spectrométrie de masse à source ionisante au plasma d argon

Production d hydrogène par électrolyse de l eau sur membrane acide

SFEN. Groupe Régional des Hauts de Seine. Réunion du 27 avril Domus MEDICA PARIS LE PLUTONIUM EN QUESTIONS LE PLUTONIUM

ANALYSE SPECTRALE. monochromateur

1.2 Coordinence. Notion de liaison de coordinence : Cas de NH 3. et NH 4+ , 3 liaisons covalentes + 1 liaison de coordinence.

Le ph, c est c compliqué! Gilbert Bilodeau, agr., M.Sc.

TD DOSAGE DE PROTEINES ET ELECTROPHORESE : PARTIE THÉORIQUE BST1 SVT

Enseignement secondaire

TP N 3 La composition chimique du vivant

A retenir : A Z m n. m noyau MASSE ET ÉNERGIE RÉACTIONS NUCLÉAIRES I) EQUIVALENCE MASSE-ÉNERGIE

Accumulateurs portables

Figure 1 : Diagramme énergétique de la photo émission. E B = hν - E C

La gravure. *lagravureparvoiehumide *lagravuresèche

Ecole d été des spectroscopies d électrons.

MODELE DE PRESENTATION DU PROJET

Sujet. calculatrice: autorisée durée: 4 heures

CHAPITRE 2 : Structure électronique des molécules

TITRONIC et TitroLine. Les nouveaux titrateurs et burettes

ACIDES BASES. Chap.5 SPIESS

PHYSIQUE-CHIMIE DANS LA CUISINE Chapitre 3 : Chimie et lavage

Burette TITRONIC Titrateurs TitroLine

Les Accumulateurs. Claude Chevassu

PHYSIQUE-CHIMIE. Partie I - Spectrophotomètre à réseau

AGREGATION DE BIOCHIMIE GENIE BIOLOGIQUE

Dr Berdj Haroutunian, 5, Chemin Gottret ch-1255 VEYRIER tél (0) berdj@haroutunian.ch

Présentations GTF. Point de vue d un utilisateur final. Durée de vie des ouvrages : Approche Prédictive, PerformantielLE et probabiliste

4. Conditionnement et conservation de l échantillon

Table des matières. Acides et bases en solution aqueuse Oxydo Réduction... 26

TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire. DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée

Vitesse d une réaction chimique

Photométrie. Série photoflex. Polyvalence. Tests en tubes sans code-barre. Tests poudre

ChimGéné 1.3. Guide d utilisation. Auteur : Alain DEMOLLIENS Lycée Carnot - Dijon avec la collaboration de B. DIAWARA Ecole de Chimie de Paris

4 ème PHYSIQUE-CHIMIE TRIMESTRE 1. Sylvie LAMY Agrégée de Mathématiques Diplômée de l École Polytechnique. PROGRAMME 2008 (v2.4)

Sartorius DocuClip & Docu-pH Meter. La nouvelle référence pour des analyses électrochimiques sûres

MODE D'EMPLOI. ba76137f01 03/ / CHAÎNES DE MESURE DU PH À ÉLECTROLYTE GEL

Mesure de Salinité Réalisation d'un conductimètre

Étape 1 : Balancer la chimie de l'eau

Du zinc dans les rejets miniers

RAID PIEGES ANTI-FOURMIS x 2 1/5 Date de création/révision: 25/10/1998 FICHE DE DONNEES DE SECURITE NON CLASSE

Principe de fonctionnement des batteries au lithium

A propos du sens conventionnel de circulation du courant électrique dans un circuit.

Indicateurs de ph Tests qualitatifs Tests semi-quantitatifs. Tests rapides pour plus de 40 substances MACHEREY-NAGEL

Théorie des multiplets! appliquée à! la spectroscopie d ʼabsorption X!

EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES

- I - Fonctionnement d'un détecteur γ de scintillation

Utilisation des Pneus Usagés Non Réutilisables (PUNR) dans les ouvrages de stockage d'eaux pluviales : Impacts environnementaux

Choix multiples : Inscrire la lettre correspondant à la bonne réponse sur le tiret. (10 pts)

Transcription:

règles de calcul de l'état d'oxydation d'un élement dans un composé somme des états d'oxydation de tous les éléments d'un composé = charge nette de ce composé Etat Oxydation éléments libres alcalins (Li, Na, K, Rb, Cs) fluor alcalino-terreux (Be, Mg, Ca, Sr, Ba,...),, Cd hydrogène oxygène 0 +1-1 +2 +1-2 état d'oxydation dans les composés

Etat d'oxydation formule de Lewis Cl P Cl Cl <1> écrire les formules de Lewis des molécules ou ions ElectroNégativité: Chlore > Phosphore Cl P Cl 2 Cl 8 <2> affecter les électrons de chacune des liaisons à l'atome le plus électronégatif de la liaison <3> faire la somme des électrons de valence ainsi affectés à chacun des atomes <4> affecter, à chaque atome, un état d'oxydation suivant la formule (état d'oxydation) = (numéro du groupe dans le tableau périodique) - (nombre total d'électrons de valence affecté à l'élément) P=Groupe V Cl = Groupe VII Etat Oxydation Phoshore : 5-2 = 3 Chlore : 7-8 = -1

exemples de calcul de l'état d'oxydation d'un élement dans un composé <1> CsF <2> NO 2 <3> HClO 4 <4> H2O2, eau oxygénée, ou peroxyde d'hydrogène Règle: dans les peroxydes, le NO de l'oxygène ne vaut pas (-2), J.Moutte, il EMSE/ISTP vaut (-1)

exemples de calcul de l'état d'oxydation d'un élement dans un composé <1> CsF Cs a, d'après la règle 3, un NO de (+1) F, d'après la règle 4, un NO de (-1) Au total, on vérifie que la règle 2 est satisfaite: (+1) + (-1) = 0 <2> NO2 L'oxygène a un NO de (-2) Soit x le NO de l'azote Au total on doit avoir x + 2 (-2) = 0, ce qui donne x = 4. L'azote a ainsi un NO de (+4) dans NO2. <3> HClO4 NO vaut (+1) pour H, et (-2) pour O Si x désigne le NO de Cl, on obtient, en faisant la somme de tous les NO du composé, l'équation (+1) + x + 4.(-2) = 0, qui donne x = (+5), le N.O. de Cl dans HClO4. <4> H2O2, eau oxygénée, ou peroxyde d'hydrogène Si x désigne le NO de l'oxygène, on a 2 (+1) + 2 x = 0 ce qui donne x = -1

(s) + Cu 2+ (aq) 2+ (aq) + Cu(s) métal + Solution de Sulfate de Cuivre dissolution du Zinc, dépôt de Cuivre (s) ++ (aq) CuSO4 (état initial) Cu ++ (aq) Cu(s) SO Cu 4 (+ CuSO4) Q: comment varient les états d'oxydation de et de Cu dans cette réaction?

oxydo-réduction = transfert d'électrons le réducteur (= donneur d'électrons) donne des électrons à l'oxydant (= accepteur d'électrons) le réducteur perd des électrons l'oxydant gagne des électrons 0 +2 (s) + Cu 2+ (aq) 2+ (aq) + Cu(s) +2 0 il devient oxydé (oxydation = perte d'électrons) il devient réduit (réduction = gain d'électrons) l'état d'oxydation de Cu décroît: il passe de +2 à 0 l'état d'oxydation de augmente: il passe de 0 à +2 Cu 2+ (aq) est "réduit" en Cu(s) (s) est "oxydé" en 2+ oxydo-réduction = transfert d'électrons du réducteur vers l'oxydant

oxydo-réduction = transfert d'électrons exemple 2 MnO 2 (s) + 4 HCl(aq) MnCl 2 (aq) + 2.H 2 O(l) + Cl 2 (g) état d'oxydation Réduct Mn +4 +2 Cl -1 0 Oxydat Mn est réduit, Cl est oxydé le réactif qui contient l'atome qui est réduit est MnO 2 MnO 2 est l'agent Oxydant le réactif qui contient l'atome qui est oxydé est HCl HCl est l'agent Réducteur

redox : décomposition en demi-réactions (s) + Cu 2+ (aq) 2+ (aq) + Cu(s) (s) peut être décomposé en deux demi-réactions : 2+ (aq) + 2.e- = 1/2 Réaction d'oxydation Cu 2+ (aq) + 2.e- Cu(s) = 1/2 Réaction de Réduction (s) + Cu 2+ (aq) + 2.e- Cu(s) + 2+ (aq) + 2.e- "Couple Redox" Red Ox Red Ox n.e- Red donne électrons Ox accepte électrons (s) 2+ (aq) Cu(s) Cu 2+ (aq) Fe 2+ (aq) Fe 3+ (aq) H 2 O O 2 (g)

réaction redox = association de deux Couples Redox Ox2 Red1 Ox1 n.e- n.e- Red2 (s) >> 2+ (aq) + 2.e- Cu 2+ (aq) + 2.e- >> Cu(s) Propriétés redox de l'eau Red1 Ox2 Ox1 Red2 L'eau est un réducteur, dont l'oxydant conjugué est l'oxygène L'eau est un oxydant dont le réducteur conjugué est l'hydrogène couple redox: H 2 O / O 2 2.H 2 O 4.H+ + 4.e- + O 2 couple redox H 2 / H 2 O H 2 2.H+ + 2.e- (eau "représentée par" H+) Globalement, oxydo-réduction: 2.H 2 O + 4.H+ 4.H+ + O 2 + 2.H 2 Red1 Ox2 (H2O) Ox1 Red2 oxydo-réduction:

équilibrage de réactions redox, exemple en solution acide Fe 2+ 2- (aq) + Cr oxydation de Fe 2+ 2 O 7 (aq) Fe 3+ (aq) + Cr 3+ (aq) (aq) par l'ion dichromate Cr 2 O 2-7 <1>Identifier espèces oxydées / espèces réduites, séparer en deux demi-réactions: Fe passe de +2 à +3 Fe2+(aq) Fe3+(aq) = oxydation Cr passe de (2.x - 7.2) = -2, soit x=+6 dans Cr2O72-, à +3 Cr2O72-(aq) Cr3+(aq) = réduction <2>Equilibrer les demi-réactions pour les éléments autres que H et O: Fe2+(aq) Fe3+(aq) Cr 2 O 7 2-(aq) 2.Cr3+(aq) <3>Equilibrer les oxygènes, en utilisant des H2O Cr 2 O 7 2-(aq) 2.Cr3+(aq) + 7.H2O <4>Equilibrer les hydrogènes, avec des H+ Fe2+(aq) Fe3+(aq) 14.H+ + Cr2O72-(aq) 2.Cr3+(aq) + 7.H2O <5>Equilibrer les deux demi-réactions en terme de charges: Fe2+(aq) Fe3+(aq) + 1.e- 14.H+ + Cr2O72-(aq) + 6.e- >> 2.Cr3+(aq) + 7.H2O <6>Equilibrer les électrons fournis / consommés par les deux demi-réaction 6.Fe2+(aq) >> 6.Fe3+(aq) + 6.e- 14.H+ + Cr2O72-(aq) + 6.e- 2.Cr3+(aq) + 7.H2O <7>additionner membre à membre 6.Fe 2+ (aq) + 14.H + 2- + Cr 2 O 7 (aq) >> 6.Fe 3+ (aq) + 2.Cr 3+ (aq) + 7.H2O

corrosion des métaux 4.Fe(s) + 3.O 2 (g) >> 2.Fe 2 O 3 (s) (H2O, liq) <1> oxydation du Fer (métal) en Fe(II) (= Fe 2+ ) en solution: <2> 2.Fe(s) + 4.OH-(aq) >> 2.Fe(OH) 2 (s) + 4.eréduction conjuguée 2.H 2 O(l) + O 2 (air) + 4.e- >> 4.OH-(aq) Q: 'qui' fournit les électrons?... Red1 Ox1 R: L'eau et l'oxygène de l'air Red2 Ox2 global: 2.Fe(s) + 2.H 2 O(l) + O 2 (air) >> 2.Fe(OH) 2 (s) Red1 Ox1 deuxième oxydation: Fe(II) en fer "ferrique", Fe(III), contenu dans l'hydroxyde Fe(OH) 3 (action de l'eau et de l'oxygène de l'air) 4.Fe(OH) 2 (s) + 2.H 2 O(l) + O 2 (air) >> 4.Fe(OH) 3 (s) Red1 Ox1 Fe(OH) 3 2.Fe(OH) se convertit spontanément en 3 >> Fe 2 O 3.3H 2 O (s). Fe 2 O 3.3H 2 O (s) "rouille" 4.Fe(s) + 3.O 2 (g) + 6.H 2 O (liq) >> 2.(Fe 2 O 3.3H2O) (s)

corrosion des métaux: protection par anode pour protéger un métal d'une corrosion par oxydation, on peut le relier à une pièce d'un autre métal, plus actif (réducteur) que le métal à protége exemple: protection de canalisations souterraines (en acier) par une anode en zinc Zinc: plus réducteur que Fer préférentiellement oxydé: anode (s) >> 2+ (aq) + 2.e- fournit des électrons apportés à la surface de l'acier 2.H 2 O(l) + O 2 + 4.e- >> 4.OH-(aq) réduction de l'oxygène (sous-sol) 2+ 2+ conducteur e- canalisation en acier Globalement: 2.(s) + 2.H2O(l) + O 2 >> 2.(OH) 2 (s) ( 2+ (aq) précipite sous forme (OH) 2 )

production d'électricité par une réaction chimique: la pile électrochimique Cu SO 4 + CuSO 4 (s) + Cu 2+ (aq) >> 2+ (aq) + Cu(s) pour produire du courant: séparer les réactifs ( (s) / Cu2+(aq)) et séparer les produits (2+(aq) / Cu(s) ) pour que les électrons passent par un circuit externe quand ils sont transférés de vers Cu 2+ Volt-mètre électrons pont salin Cu SO 4 CuSO 4

la pile électrochimique pont salin tube rempli d'une solution de KCl à l'état de gel laisser passer un courant électrique (porté par ions K+ et Cl-) entre les solutions de SO4(aq) et CuSO4(aq) tout en empêchant leur mélange Volt-mètre électrons (s) >> 2+ (aq) + 2.e- oxydation Cl- pont salin KCl (gel) K+ Cu 2+ (aq) + 2.e- >> Cu(s) réduction Cu ANODE 2+ Cl- K+ Cu2+ CATHODE SO 4 CuSO 4

la pile électrochimique cathode = l'électrode où s'opère la demi réaction de réduction Volt-mètre électrons anode = l'électrode où s'opère la demi réaction d'oxydation. ANODE Cl- KCl (gel) K+ CATHODE consonne, Cathode = Réduction voyelle, Anode = Oxydation oxydation Cu réduction 2+ Cl- K+ Cu2+ SO 4 CuSO 4 quand un courant électrique parcourt une pile électrochimique, dans la solution, les cations vont vers la cathode, les anions vers l'anode.

la pile électrochimique, le circuit des électrons apportés à la cathode par le circuit externe électrons électrons produits à l'anode (oxydation de (s)) e- Cl- KCl (gel) K+ consommés à la cathode pour la réduction de Cu2+ (aq) en Cu(s) (s) >> 2+ (aq) + 2.e- 2+ Cl- K+ Cu2+ Cu Cu 2+ (aq) + 2.e- >> Cu(s) SO 4 CuSO 4 Q: pourquoi les électrons (circuit externe) se déplacent-ils du Zinc vers le Cuivre? Rép: Compétition entre deux réactions le Zinc est un réducteur (= donneur d'électrons) beaucoup plus fort que le Cuivre. réaction dominante (s) + Cu 2+ (aq) >> 2+ (aq) + Cu(s)

la pile électrochimique, le circuit des ions Dans la partie aqueuse (solutions électrolytiques et pont salin) le courant n'est pas porté par des électrons mais par des ions Clélectrons K+ Côté Anode e- KCl (gel) Côté Cathode cations 2+ (aq) apportés à la solution 2+ Cl- K+ Cu2+ Cu cations Cu2+ (aq) consommés par la réduction SO 4 CuSO 4 apport d'ions de charge opposée pour assurer la neutralité électrique de l'électrolyte =Anions Clapportés par le pont salin à la solution de SO4(aq) d'autres cations = Cations K+ apportés par le pont salin à la solution J.Moutte, de EMSE/ISTP CuSO4.

la pile électrochimique, le circuit des charges électrons e- anions Cl- KCl (gel) cations K+ Cu 2+ Cl- K+ Cu2+ SO 4 CuSO 4