790 Chapitre 30
Réactions d’oxydo-réduction
Ce critère peut aussi se lire sur les diagrammes de prédominance.
Prenons par exemple le cas où E
◦
Ox1/Red1 > E
◦
Ox2/Red2 avec des espèces dissoutes :
E
E
◦
1
E
◦
2
prédominance de Red 1
prédominance de Ox 1
prédominance de Red 2
prédominance de Ox 2
La zone commune aux domaines de Ox 2 et Red 1 traduit une réaction défavorisée entre ces
deux espèces. En effet, la prédominance simultanée de ces deux espèces est possible.
Les domaines disjoints de Ox 1 et Red 2 traduisent une réaction favorisée entre ces deux espèces.
En effet, leur prédominance simultanée est impossible. Plus la différence des potentiels standard
augmente, plus les domaines disjoints sont éloignés et plus la réaction entre Ox 1 et Red 2 est
favorisée.
Un écart de potentiels standard supérieur à quelques dixièmes de volts suffit pour
pouvoir considérer la réaction quantitative :
K = 10
N (E
◦
Ox − E
◦
Red )
0,059
> 10
4
⇐⇒ E
◦
Ox − E
◦
Red >
4 × 0,059
N
0,2
N
(en V).
Retour au contexte de l’éthylotest
Déterminons la masse de cristaux de dichromate de potassium à prévoir dans le tube de l’éthylotest
pour pouvoir doser les 0,50 g d’éthanol par litre de sang au niveau du trait indiquant la limite légale
(c max = 0,50 g · L
−1 ). On précise que le volume du ballon est v ballon = 1,0 L et que l’air expiré est
2100 fois moins concentré que le sang.
La quantité d’éthanol maximale légale correspondant au volume du ballon de l’éthylotest est
n max =
1
2100
c max
M CH 3 CH 2 OH
v ballon =
1
2100
0,50
46,0
× 1, 0 = 5,2 · 10
−6 mol.
Rappelons l’équation bilan :
3 CH 3 CH 2 OH + 2 Cr 2 O
2–
7 + 16 H
+ = 3 CH 3 CO 2 H + 4 Cr
3– + 11 H 2 O
Avec E
◦
Cr 2 O
2–
7 /Cr
3+ = 1,33 V et E
◦
CH 3 CO 2 H/CH 3 CH 2 OH = 0,19 V, la réaction entre les ions dichromate
Cr 2 O
2–
7 et l’éthanol CH 3 CH 2 OH est quantitative. C’est une condition nécessaire pour un dosage.
La quantité n K 2 Cr 2 O 7 de dichromate de potassium nécessaire pour faire réagir la quantité n max
d’éthanol est, compte tenu de l’équation bilan : n K 2 Cr 2 O 7 =
2
3
n max .
Ainsi, la masse de cristaux de dichromate de potassium à utiliser jusqu’au trait indiquant la limite
légale est : m K 2 Cr 2 O 7 = n K 2 Cr 2 O 7 M K 2 Cr 2 O 7 =
2
3
n max M K 2 Cr 2 O 7 =
2
3
× 5,2 · 10
−6
× 294,2 = 1,0 mg.
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Réactions d’oxydo-réduction
Ce critère peut aussi se lire sur les diagrammes de prédominance.
Prenons par exemple le cas où E
◦
Ox1/Red1 > E
◦
Ox2/Red2 avec des espèces dissoutes :
E
E
◦
1
E
◦
2
prédominance de Red 1
prédominance de Ox 1
prédominance de Red 2
prédominance de Ox 2
La zone commune aux domaines de Ox 2 et Red 1 traduit une réaction défavorisée entre ces
deux espèces. En effet, la prédominance simultanée de ces deux espèces est possible.
Les domaines disjoints de Ox 1 et Red 2 traduisent une réaction favorisée entre ces deux espèces.
En effet, leur prédominance simultanée est impossible. Plus la différence des potentiels standard
augmente, plus les domaines disjoints sont éloignés et plus la réaction entre Ox 1 et Red 2 est
favorisée.
Un écart de potentiels standard supérieur à quelques dixièmes de volts suffit pour
pouvoir considérer la réaction quantitative :
K = 10
N (E
◦
Ox − E
◦
Red )
0,059
> 10
4
⇐⇒ E
◦
Ox − E
◦
Red >
4 × 0,059
N
0,2
N
(en V).
Retour au contexte de l’éthylotest
Déterminons la masse de cristaux de dichromate de potassium à prévoir dans le tube de l’éthylotest
pour pouvoir doser les 0,50 g d’éthanol par litre de sang au niveau du trait indiquant la limite légale
(c max = 0,50 g · L
−1 ). On précise que le volume du ballon est v ballon = 1,0 L et que l’air expiré est
2100 fois moins concentré que le sang.
La quantité d’éthanol maximale légale correspondant au volume du ballon de l’éthylotest est
n max =
1
2100
c max
M CH 3 CH 2 OH
v ballon =
1
2100
0,50
46,0
× 1, 0 = 5,2 · 10
−6 mol.
Rappelons l’équation bilan :
3 CH 3 CH 2 OH + 2 Cr 2 O
2–
7 + 16 H
+ = 3 CH 3 CO 2 H + 4 Cr
3– + 11 H 2 O
Avec E
◦
Cr 2 O
2–
7 /Cr
3+ = 1,33 V et E
◦
CH 3 CO 2 H/CH 3 CH 2 OH = 0,19 V, la réaction entre les ions dichromate
Cr 2 O
2–
7 et l’éthanol CH 3 CH 2 OH est quantitative. C’est une condition nécessaire pour un dosage.
La quantité n K 2 Cr 2 O 7 de dichromate de potassium nécessaire pour faire réagir la quantité n max
d’éthanol est, compte tenu de l’équation bilan : n K 2 Cr 2 O 7 =
2
3
n max .
Ainsi, la masse de cristaux de dichromate de potassium à utiliser jusqu’au trait indiquant la limite
légale est : m K 2 Cr 2 O 7 = n K 2 Cr 2 O 7 M K 2 Cr 2 O 7 =
2
3
n max M K 2 Cr 2 O 7 =
2
3
× 5,2 · 10
−6
× 294,2 = 1,0 mg.
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