Chapitre 9 • Oxydoréduction
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éliminée, et les nanoparticules de TeO 2 (s) recueillies à la sortie du réacteur.
1 Écrire le bilan
de la pyrolyse à 25 °C. Montrer qu’il s’agit d’une oxydoréduction et préciser le rôle de l’air
dans le four.
Données : À pH = 0 : E
0 (H 6 TeO 6 /TeO 2 (s)) = 1,02 V ; E
0 (MnO 4
– / Mn
2+ ) = 1,51 V.
M(H 6 TeO 6 ) = 229,6 g.mol –1 ; M(TeO 2 ) = 159,6 g.mol –1 .
9.9*** Cu (0), Cu (I) et Cu (II) : acido-basicité, oxydoréduction,
précipitation et complexation.
a) La cuprite est l’oxyde de cuivre (I) Cu 2 O (s) rouge. Elle se se dissout dans les solutions
aqueuses diluées d’acide sulfurique. Cette réaction étant une réaction acide-base, montrer
que l’ion oxyde O
2– est une dibase, puis formuler la réaction en supposant qu’elle conduit à
la dissolution du cuivre sous forme Cu
+ (aq) (écrire H 2 SO 4 en milieu dilué sous forme :
2 H 3 O
+ + SO 4
2– ).
b) Lors de cette dissolution, on observe en réalité la formation de sulfate de cuivre (II) et de
cuivre solide. Cela traduit l’instabilité de l’ion Cu (I) en solution aqueuse selon :
2 Cu
+ (aq)
Cu
2+ (aq) + Cu(s)
Comment appelle-t-on la réaction se produisant dans le sens 1 ? En calculer l’enthalpie libre
standard et donner la valeur de la constante d’équilibre (F ≈ 96500 C.mol
–1 ).
c) Dans un flacon contenant un litre d’une solution de sulfate de cuivre (II) à la concentration
10
–2 mol.L
–1 , on introduit de la tournure de cuivre. L’ensemble est maintenu à 25 °C et à
l’abri de l’air. Quelle est la concentration des ions Cu
+ en solution ?
d) À la solution précédente, on ajoute du chlorure de sodium à la concentration de 0,5 mol.L
–1 .
Un précipité blanc de CuCl apparaît lentement. Montrer que cela était prévisible. Quand le
système a atteint son état d’équilibre, quelles sont : la concentration des ions Cu
2+ en
solution, et la masse de précipité obtenu ? (L’ajout de NaCl est supposé se faire sans
variation de volume).
e) Si l’oxyde Cu 2 O est dissous dans l’acide chlorhydrique à 5 mol.L
–1 , il ne se forme pas d’ions
Cu
2+ en solution mais les ions solubles [CuCl 2 ]
– , [CuCl 3 ]
2– , [CuCl 4 ]
3–
. Par ajout massif
d’eau, CuCl (s) précipite. Interpréter qualitativement cette observation.
f) La liqueur de Fehling est un réactif de la fonction aldéhyde :
. Elle sert à identifier
le glucose. Elle contient un complexe tartrique de l’ion Cu
2+ en milieu alcalin (NaOH). La
réaction caractéristique est une oxydation du groupe aldéhyde en groupe carboxylate
(R–COO
– ), avec précipitation de l’oxyde rouge Cu 2 O. Formuler les demi-équations redox
mises en jeu et donner la réaction d’oxydoréduction correspondante.
1. H. Zhang et M. T. Swihart, Chem. Mater. 2007, 19, 1290.
1
2
R C
H
O
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éliminée, et les nanoparticules de TeO 2 (s) recueillies à la sortie du réacteur.
1 Écrire le bilan
de la pyrolyse à 25 °C. Montrer qu’il s’agit d’une oxydoréduction et préciser le rôle de l’air
dans le four.
Données : À pH = 0 : E
0 (H 6 TeO 6 /TeO 2 (s)) = 1,02 V ; E
0 (MnO 4
– / Mn
2+ ) = 1,51 V.
M(H 6 TeO 6 ) = 229,6 g.mol –1 ; M(TeO 2 ) = 159,6 g.mol –1 .
9.9*** Cu (0), Cu (I) et Cu (II) : acido-basicité, oxydoréduction,
précipitation et complexation.
a) La cuprite est l’oxyde de cuivre (I) Cu 2 O (s) rouge. Elle se se dissout dans les solutions
aqueuses diluées d’acide sulfurique. Cette réaction étant une réaction acide-base, montrer
que l’ion oxyde O
2– est une dibase, puis formuler la réaction en supposant qu’elle conduit à
la dissolution du cuivre sous forme Cu
+ (aq) (écrire H 2 SO 4 en milieu dilué sous forme :
2 H 3 O
+ + SO 4
2– ).
b) Lors de cette dissolution, on observe en réalité la formation de sulfate de cuivre (II) et de
cuivre solide. Cela traduit l’instabilité de l’ion Cu (I) en solution aqueuse selon :
2 Cu
+ (aq)
Cu
2+ (aq) + Cu(s)
Comment appelle-t-on la réaction se produisant dans le sens 1 ? En calculer l’enthalpie libre
standard et donner la valeur de la constante d’équilibre (F ≈ 96500 C.mol
–1 ).
c) Dans un flacon contenant un litre d’une solution de sulfate de cuivre (II) à la concentration
10
–2 mol.L
–1 , on introduit de la tournure de cuivre. L’ensemble est maintenu à 25 °C et à
l’abri de l’air. Quelle est la concentration des ions Cu
+ en solution ?
d) À la solution précédente, on ajoute du chlorure de sodium à la concentration de 0,5 mol.L
–1 .
Un précipité blanc de CuCl apparaît lentement. Montrer que cela était prévisible. Quand le
système a atteint son état d’équilibre, quelles sont : la concentration des ions Cu
2+ en
solution, et la masse de précipité obtenu ? (L’ajout de NaCl est supposé se faire sans
variation de volume).
e) Si l’oxyde Cu 2 O est dissous dans l’acide chlorhydrique à 5 mol.L
–1 , il ne se forme pas d’ions
Cu
2+ en solution mais les ions solubles [CuCl 2 ]
– , [CuCl 3 ]
2– , [CuCl 4 ]
3–
. Par ajout massif
d’eau, CuCl (s) précipite. Interpréter qualitativement cette observation.
f) La liqueur de Fehling est un réactif de la fonction aldéhyde :
. Elle sert à identifier
le glucose. Elle contient un complexe tartrique de l’ion Cu
2+ en milieu alcalin (NaOH). La
réaction caractéristique est une oxydation du groupe aldéhyde en groupe carboxylate
(R–COO
– ), avec précipitation de l’oxyde rouge Cu 2 O. Formuler les demi-équations redox
mises en jeu et donner la réaction d’oxydoréduction correspondante.
1. H. Zhang et M. T. Swihart, Chem. Mater. 2007, 19, 1290.
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R C
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