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17 • Réactions d’oxydoréduction et réactions électrochimiques en solution aqueuse
La quantité de bichromate versée en excès permet de calculer a , en effet :
a ϭ n 1 – b
où n 1 est la quantité totale de bichromate utilisée soit :
n 1 ϭ 0,10 mol.L –1 ϫ 0,100 L ϭ 0,01 mol.
On obtient ainsi :
a ϭ 0,01 mol – 0,0036 mol ϭ 0,0064 mol
La quantité d’éthanol contenue dans l’échantillon de 5 mL de solution est :
n 0 ϭ 3 a ϭ 3 ϫ 0,0064 mol ϭ 0,0192 mol
La concentration molaire en alcool de la solution est donc :
Le degré alcoolique s’exprime par le pourcentage en volume d’alcool contenu dans la solution.
Le volume molaire de l’alcool se calcule à partir de sa masse volumique, ϭ 0,789 g.mL –1 et de
sa masse molaire M ϭ 46 g.mol –1 (cf. Annexe D) :
Le volume d’alcool est donc :
0,0192 mol ϫ 58,30 mL mol –1 ϭ 1,11 mL
Le pourcentage d’alcool en volume et donc :
ce qui correspond à 22 °.
Remarque : Dans l’ion S 4 O 6
2– , le D.O. de S déterminé globalement (comme dans
l’exercice 17.2) est 2,5. L’explication de cette anomalie réside dans le fait que les
quatre S ne se trouvent pas au même D.O. En effet, la formule de cet ion est
(O 3 S–S–S–SO 3 ) 2– et les deux S centraux sont au D.O. 0 alors que les deux autres
sont au D.O. V (la moyenne de ces quatre valeurs de D.O. est bien 2,5). Mais
l’ensemble des quatre S représente en quelque sorte un D.O. global égal à 10.
Il en est de même pour l’ion S 2 O 3
2– (dont la formule plus développée est (S–SO 3 ) 2– )
et où l’un des S est au D.O. – I alors que l’autre est au D.O. V. La valeur II déterminée par un calcul global n’est donc, elle aussi, qu’une moyenne entre deux D.O.
différents.
L’équation stœchiométrique de la réaction redox de la demi-réaction d’oxydation
du thiosulfate ne peut donc, en toute rigueur, que s’écrire d’une façon globale, qui
justifie toutefois bien que deux électrons sont fournis à l’oxydant (ce qui est
essentiel) :
2 S 2 O 3
2– ϭ S 4 O 6
2– ϩ 2e –
(4S) VIII ϭ (4S) X ϩ 2e – .
c C 2 H 5 OH
(
)
0,0192 mol
5.10
–3 L
-------------------------- -
3,8 mol.L
–1
=
=
V m
M
ρ
---- -
46 g.mol
–1
0,789 g.mL
–1
------------------------------- -
58,30 mL mol
–1
=
=
=
100 1,11 mL
5 mL
------------------- -
×
22 %
=
17 • Réactions d’oxydoréduction et réactions électrochimiques en solution aqueuse
La quantité de bichromate versée en excès permet de calculer a , en effet :
a ϭ n 1 – b
où n 1 est la quantité totale de bichromate utilisée soit :
n 1 ϭ 0,10 mol.L –1 ϫ 0,100 L ϭ 0,01 mol.
On obtient ainsi :
a ϭ 0,01 mol – 0,0036 mol ϭ 0,0064 mol
La quantité d’éthanol contenue dans l’échantillon de 5 mL de solution est :
n 0 ϭ 3 a ϭ 3 ϫ 0,0064 mol ϭ 0,0192 mol
La concentration molaire en alcool de la solution est donc :
Le degré alcoolique s’exprime par le pourcentage en volume d’alcool contenu dans la solution.
Le volume molaire de l’alcool se calcule à partir de sa masse volumique, ϭ 0,789 g.mL –1 et de
sa masse molaire M ϭ 46 g.mol –1 (cf. Annexe D) :
Le volume d’alcool est donc :
0,0192 mol ϫ 58,30 mL mol –1 ϭ 1,11 mL
Le pourcentage d’alcool en volume et donc :
ce qui correspond à 22 °.
Remarque : Dans l’ion S 4 O 6
2– , le D.O. de S déterminé globalement (comme dans
l’exercice 17.2) est 2,5. L’explication de cette anomalie réside dans le fait que les
quatre S ne se trouvent pas au même D.O. En effet, la formule de cet ion est
(O 3 S–S–S–SO 3 ) 2– et les deux S centraux sont au D.O. 0 alors que les deux autres
sont au D.O. V (la moyenne de ces quatre valeurs de D.O. est bien 2,5). Mais
l’ensemble des quatre S représente en quelque sorte un D.O. global égal à 10.
Il en est de même pour l’ion S 2 O 3
2– (dont la formule plus développée est (S–SO 3 ) 2– )
et où l’un des S est au D.O. – I alors que l’autre est au D.O. V. La valeur II déterminée par un calcul global n’est donc, elle aussi, qu’une moyenne entre deux D.O.
différents.
L’équation stœchiométrique de la réaction redox de la demi-réaction d’oxydation
du thiosulfate ne peut donc, en toute rigueur, que s’écrire d’une façon globale, qui
justifie toutefois bien que deux électrons sont fournis à l’oxydant (ce qui est
essentiel) :
2 S 2 O 3
2– ϭ S 4 O 6
2– ϩ 2e –
(4S) VIII ϭ (4S) X ϩ 2e – .
c C 2 H 5 OH
(
)
0,0192 mol
5.10
–3 L
-------------------------- -
3,8 mol.L
–1
=
=
V m
M
ρ
---- -
46 g.mol
–1
0,789 g.mL
–1
------------------------------- -
58,30 mL mol
–1
=
=
=
100 1,11 mL
5 mL
------------------- -
×
22 %
=