17.4 Dosage par réaction d’oxydoréduction
279
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Solution
• Oxydation de l’éthanol en éthanal : dans la transformation de H 3 C–CH 2 en H 3 C–CHϭO,
l’oxydation concerne le carbone fonctionnel, souligné dans les formules, dont le D.O. passe de
– I à ϩ I. L’élément chrome est réduit du D.O. VI au D.O. III (comme dans la réaction e) de
l’exercice précédent).
• Réaction du bichromate avec l’iodure de potassium : la formation de diiode I 2 (D.O. ϭ 0) à
partir des ions I – de KI (D.O. ϭ – I), indique qu’il s’agit aussi d’une oxydoréduction, dans
laquelle, comme précédemment, le chrome est réduit du D.O. VI au D.O. III.
• Réaction du diiode avec le thiosulfate : la transformation de S 2 O 3
2– en S 4 O 6
2– est une oxydation pour le soufre, dont le D.O. passe de II à 2,5 (sur la valeur fractionnaire de ce D.O., qui
rend impossible l’utilisation des chiffres romains, voir la note à la fin de l’exercice).
• Réaction éthanol-bichromate : l’essentiel est de connaître l’équivalence éthanol-bichromate.
Sur la base de six électrons échangés, on voit qu’une mole de bichromate oxyde trois moles
d’éthanol. Il est facultatif d’établir l’équation stœchiométrique complète, dont le seul intérêt
serait de montrer que cette oxydation exige un milieu acide, ce que savent bien tous les
chimiste (en pratique, on emploie le mélange sulfochromique, mélange d’acide sulfurique et
de bichromate) :
3 H 3 C–CH 2 OH ϩ Cr 2 O 7
2– ϩ 8 H ϩ ϭ 3 H 3 C–CHϭO ϩ 2 Cr 3ϩ ϩ 7 H 2 O (a)
• Réaction iodure-bichromate : Sur la base de six électrons échangés également, on constate
qu’une mole de bichromate oxyde six moles d’iodure de potassium. L’équation stœchiométrique complète s’écrit :
6 I – ϩ Cr 2 O 7
2ϩ ϩ 14 H ϩ ϭ 3 I 2 ϩ 2 Cr 3ϩ ϩ 7 H 2 O
(b)
• Réaction iodure-thiosulfate (cf. note) : l’équation stœchiométrique, pour deux électrons
inchangés, s’écrit :
I 2 ϩ 2 S 2 O 3
2– ϭ 2 I – ϩ S 4 O 6
2–
(c)
La stratégie consiste à calculer les différentes quantités mises en jeu dans les trois réactions a, b
et c à partir des avancements de réaction notés a , b et c et des équations stœchiométriques.
Reportons dans un tableau les valeurs des quantités des différentes espèces suivant au dosage,
exprimées en fonction des avancements de réaction.
La quantité n 3 de thiosulfate utilisée dans la réaction c permet de calculer c , soit :
La quantité de diiode formée dans la réaction b permet de calculer b , soit :
L’énoncé est suffisamment explicite quant à la méthode, mais rien n’est possible si
on ne dispose pas des équations stœchiométriques des réactions réalisées. Essayez
d’abord de les établir vous-même, sans aide.
H 3 C–CH 2 OH
Cr 2 O 7
2–
I 2
S 2 O 3
2–
n 0 – 3 a ϭ O
n 1 – a – b ϭ O
n 2 ϭ 3 b ϭ c
n 3 – 2 c ϭ O
ξ c
n 3
2
---- -
0,30 mol.L
–1 0,078 L
×
2
------------------------------------------------------0,0115 mol
=
=
=
ξ b
ξ c
3
---0,0115 mol
3
-------------------------- -
0,0036 mol
=
=
=
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Solution
• Oxydation de l’éthanol en éthanal : dans la transformation de H 3 C–CH 2 en H 3 C–CHϭO,
l’oxydation concerne le carbone fonctionnel, souligné dans les formules, dont le D.O. passe de
– I à ϩ I. L’élément chrome est réduit du D.O. VI au D.O. III (comme dans la réaction e) de
l’exercice précédent).
• Réaction du bichromate avec l’iodure de potassium : la formation de diiode I 2 (D.O. ϭ 0) à
partir des ions I – de KI (D.O. ϭ – I), indique qu’il s’agit aussi d’une oxydoréduction, dans
laquelle, comme précédemment, le chrome est réduit du D.O. VI au D.O. III.
• Réaction du diiode avec le thiosulfate : la transformation de S 2 O 3
2– en S 4 O 6
2– est une oxydation pour le soufre, dont le D.O. passe de II à 2,5 (sur la valeur fractionnaire de ce D.O., qui
rend impossible l’utilisation des chiffres romains, voir la note à la fin de l’exercice).
• Réaction éthanol-bichromate : l’essentiel est de connaître l’équivalence éthanol-bichromate.
Sur la base de six électrons échangés, on voit qu’une mole de bichromate oxyde trois moles
d’éthanol. Il est facultatif d’établir l’équation stœchiométrique complète, dont le seul intérêt
serait de montrer que cette oxydation exige un milieu acide, ce que savent bien tous les
chimiste (en pratique, on emploie le mélange sulfochromique, mélange d’acide sulfurique et
de bichromate) :
3 H 3 C–CH 2 OH ϩ Cr 2 O 7
2– ϩ 8 H ϩ ϭ 3 H 3 C–CHϭO ϩ 2 Cr 3ϩ ϩ 7 H 2 O (a)
• Réaction iodure-bichromate : Sur la base de six électrons échangés également, on constate
qu’une mole de bichromate oxyde six moles d’iodure de potassium. L’équation stœchiométrique complète s’écrit :
6 I – ϩ Cr 2 O 7
2ϩ ϩ 14 H ϩ ϭ 3 I 2 ϩ 2 Cr 3ϩ ϩ 7 H 2 O
(b)
• Réaction iodure-thiosulfate (cf. note) : l’équation stœchiométrique, pour deux électrons
inchangés, s’écrit :
I 2 ϩ 2 S 2 O 3
2– ϭ 2 I – ϩ S 4 O 6
2–
(c)
La stratégie consiste à calculer les différentes quantités mises en jeu dans les trois réactions a, b
et c à partir des avancements de réaction notés a , b et c et des équations stœchiométriques.
Reportons dans un tableau les valeurs des quantités des différentes espèces suivant au dosage,
exprimées en fonction des avancements de réaction.
La quantité n 3 de thiosulfate utilisée dans la réaction c permet de calculer c , soit :
La quantité de diiode formée dans la réaction b permet de calculer b , soit :
L’énoncé est suffisamment explicite quant à la méthode, mais rien n’est possible si
on ne dispose pas des équations stœchiométriques des réactions réalisées. Essayez
d’abord de les établir vous-même, sans aide.
H 3 C–CH 2 OH
Cr 2 O 7
2–
I 2
S 2 O 3
2–
n 0 – 3 a ϭ O
n 1 – a – b ϭ O
n 2 ϭ 3 b ϭ c
n 3 – 2 c ϭ O
ξ c
n 3
2
---- -
0,30 mol.L
–1 0,078 L
×
2
------------------------------------------------------0,0115 mol
=
=
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ξ b
ξ c
3
---0,0115 mol
3
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0,0036 mol
=
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