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Equation redox

Posté par
ahl1700
18-05-15 à 16:52

Bonjour à tous et merci d'avance pour vos réponses.

Je dois équilibrer:

KMnO_4 + C3H5(OH)_3 K_2CO_3+Mn_2O_3+ CO_2+ H_2O

Le résultat final je le connais mais le mode opératoire pour équilibrer cette équation pas vraiment.
J'ai essayé avec les demi équations mais il me manque des éléments. Voilà ou j'en suis:

C_3H_5(OH)_3                            CO_3^- +CO_2
2MnO_4^- +10H^+ +8e^-       Mn_2O_3 + 5H_2O

Edit Coll : niveau modifié selon le profil que tu as déclaré

Posté par
ahl1700
Equation redox 18-05-15 à 20:58

:?:? HELP

Posté par
molecule10
réponse 19-05-15 à 00:42


    Bonjour  ahl1700 :


    KMnO4   +   3 CH2OH-CHOH-CH2OH ======> 3 CH2-CHOH-CHO   +   KOH   +   MnO2   +    4 H2O .

    Bonnes  salutations .

Posté par
ahl1700
Equation redox 19-05-15 à 21:49

Bonsoir Molecule10 et merci de venir encore une fois à ma rescousse.

Excuse moi mais je comprends pas ou tu veux en venir. J'ai 30 ans et je suis des cours particulier avec un prof.
Je le vois une fois par semaine et c'est pas comme un élève qui serait à l'école. Je ne peux lui demander des explications tous le temps. Donc parfois il me faut un peu plus d'explications. pour combler mes lacunes.
Merci d'avance.

Posté par
coriolan
re : Equation redox 19-05-15 à 22:52

bonjour,
Une des difficultés pour aider un "élève" sur le forum,est que l'on ne sait pas toujours dans quel contexte est posé l'exercice.

Equilibrer une réaction un peu compliquée peut se faire en utilisant une méthode algébrique.Cela revient à résoudre un système d'équations.Pour moi,ce n'est pas un problème de chimie mais un  calcul algébrique.
Si cela t'intéresse ,je peux t'expliquer la méthode.

Cependant,l'équation que tu proposes est une réaction d'oxydoréduction.On peut retrouver les coefficients en appliquant une méthode propre aux réactions d'oxydoréduction.Il s'agit d'utiliser les nombres d'oxydation.
Dans ce cas on ne peux pas utiliser la méthode des 1/2 équations qui consiste à équilibrer en élément "O" puis "H" et enfin trouver le nombre d'électrons

Si tu n'as pas étudié la  notion de nombre d'oxydation,il est difficile  de t'aider à l'appliquer à ce cas ,qui n'est pas simple.

C'est pourquoi j'ai été étonné qu'on pose cet exercice au niveau 1ère,s'il faut le résoudre en tant que réaction d'oxydoréduction.

Si c'est un exercice que t'a donné ton  professeur particulier ,tu peux lui demander, par email, par quelle méthode tu dois le résoudre .(algébrique ou nombres d'oxydation ou autre qui ne me vient pas à l'esprit).

Posté par
coriolan
re : Equation redox 19-05-15 à 23:00

j'ai validé un peu vite.
J'ai écrit que la méthode "classique" des demi-équations ne s'appliquait pas  à ce cas
C'est vrai pour C3H5(OH)3 mais par contre on peut l'utiliser pour MnO4-/Mn2O3
La demi équation que tu as écrite est correcte

Posté par
ahl1700
Equation redox 19-05-15 à 23:07

Bonsoir Coriolan et merci pour cette réponse. J'étudie en Suisse et en ce moment j'en suis au niveau 2émè année de gymnase option Os chimie je pense que cela équivaut au niveau 1er S. J'ai une suite d'équations à résoudre celle-ci fait partie des cas spéciaux.
Pour le n.o pas de soucis. Mais pour cette équation faut dire que c'est un peu compliquer. Voilà ce que j'ai trouvé:
Mn dans KMnO_4 n.o= +7
Mn dans Mn_2O_3 n.o= +3

Pour les carbone je trouve dans C_3H_5(OH)_3 n.o=-2
Et pour CO_2 et K_2CO_3n.o=+4

Je suis pas sur pour les carbones

Posté par
ahl1700
Equation redox 19-05-15 à 23:14

Mais après je sais pas ou aller à cause des carbone il faut équilibrer  CO_2 et K_2CO_3 mais je vois pas comment

Posté par
coriolan
re : Equation redox 20-05-15 à 11:44

bonjour,
Je te suggère cette résolution:
globalement le no des carbones dans C3H5(OH)3est -II ( 2 C avec un no=-I et 1 C avec un no=0 )
Dans CO2 et CO32- le n0 est +IV
Globalement ,la variation du no pour l'ensemble des carbones sera 3*(+4)-(-2)=14
Il y aura 14 e- perdus par C3H5(OH)3
Comme on ne connait pas la la répartition en CO32-en CO2 et CO3- ,on peut écrire:
C_3H_8O_3 = x CO_2  +y CO_3^{2- } +14 e- demi équation à équilibrer avec H+  et H2O  ,en fonction de x et y  .
A gauche tu exprimes le nombre de H+ en fonction de y.
à droite tu exprimes le nombre de H2O en fonction de y en tenant compte du fait que  x+y =3  (puisque qu'il y a 3 C dans C_3H_8O_3)

tu équilibres d'autre part la 1/2 équation MnO4- = Mn2O3

Il faudra ensuite  additionner les 1/2 réactions avec des coefficients multiplicateurs adaptés ,pour faire disparaître les électrons.

il restera à ajouter des K+ pour retrouver l'équation initiale,équilibrée.

Pour être franc ,j'ai un peu patouillé pour le faire!
Il y a peut-être plus simple  (?)

Posté par
ahl1700
Equation redox 20-05-15 à 15:12

Bonjour Coriolan

Si toi tu patouilles imagine moi..

Je n'ai pas encore vu les fonctions avec ma prof de mathématiques.

J'arrive donc juste à trouver les coefficient multiplicateur pour les électrons.

4C_3H_5O_3 + ?H^+ ?CO_2 + 7CO_3^2^- + ?H_2O
14MnO_4^- + 70H^+7Mn_2O_3 + 35H_2O

Donc il y a des blancs par déduction je pourrais trouver CO2 mais H2O :?

Posté par
coriolan
re : Equation redox 20-05-15 à 17:50

C_3H_8O_3   = xCO_2  +y CO_3^{2-}  +14 e- + (14+2y)*H^+   cela équilibre les charges -.

l'équilibre en "H" et "O" est assuré en ajoutant" a "moles  de H2O
on doit avoir:
pour "H" :  8+2a =14+2y  soit a= 3+y
pour "O" :  3+a=  2x +3y = 2*(3-y) +3y = 6+y
              a=3+y
cela n'apporte rien de plus ,mais on vérifie la cohérence du coefficient "a"
la première demi équation s"écrit
C_3H_8O_3 + (3+y)H_2O  = xCO_2  +y CO_3^{2-}  +14 e- + (14+2y)*H^+ (1)

la seconde
2 MnO_4^- + 10H^+  +8e-  =Mn\2O_3  +5 H_2O (2)

le plus petit multiple commun à 8 et 14 est 56
on multiplie  la 1/2 équation 1 par 4 et la demi-équation2 par 7

En additionnant les 1/2 équations ,on trouve à droite 70H+ et à gauche 4*(14+2y) H+
On trouve y puis x
reste à ajouter 14 K+ de chaque côtés.

Posté par
Barbidoux
re : Equation redox 20-05-15 à 19:03

Il faut toujours avoir à l'esprit qu'équilibrer une équation chimique n'est que la résolution d'un système de n équations à n inconnues. Dans le cas considéré il y a  6 inconnues (deux réactifs 4 produit de réactions) faisant intervenir cinq éléments, K, Mn, O, C et H, pour l'équilibrer il faut donc se donner "a priori" un des coefficients stoechiométriques, celui de l'eau par exemple que l'on prend égal à 1.

La réaction munie de ses coefficients stoechiométriques s'écrit alors :
a\, KMnO_4+b \, C_3H_5(OH)_3 \Longrightarrow c\, K_2CO_3+d\, Mn_2O_3+e\, CO_2+1\, H_2O
 \\
équation correspondant au bilan effectué sur l'élément K
a=2\,c
équation correspondant au bilan effectué sur l'élément Mn
 a=2\,d
équation correspondant au bilan effectué sur l'élément O
4\,a+3\,b=3\,c+3\,d+2\,e+1
 \\
équation correspondant au bilan effectué sur l'élément  C
3\,b=c+e
équation correspondant au bilan effectué sur l'élément H
8\,b=2

en résolvant ce système d'équation (ce qui n'est pas très compliqué) on obtient
a=\frac{7}{8}, b=\frac{1}{4}, c=\frac{7}{16}, d=\frac{7}{16}, e=\frac{5}{16},
En multipliant ces résultat par 16 pour se débarrasser des coefficients fractionnaires on obtient finalement
(a=14, b=4, c=7, d=7, e=5 \text { et } f=16) ce qui conduit à

14\, KMnO_4+4 \, C_3H_5(OH)_3 \Longrightarrow  7\, K_2CO_3+7\, Mn_2O_3+5\, CO_2+16\, H_2O

Posté par
coriolan
re : Equation redox 20-05-15 à 19:45

bonjour Barbidoux.
dans un de mes posts ,j'avais indiqué qu'il y avait une méthode purement algébrique.
C'est celle que tu as détaillée.
J'ai essayé d'expliquer la méthode par les nombres d'oxydation,ne sachant pas quel était le but visé.
Ou bien simplement équilibrer l'équation ou utiliser les nombres d'oxydation.
Maintenant ahl1700 a le choix des armes !

Posté par
ahl1700
Equation redox 22-05-15 à 15:37

Bonjour à vous et je tiens vraiment à vous remercier du temps que vous avez pris pour ces réponses plus que complètes.
Je suis armée pour la guerre
J'ai très bien compris les deux manières de procédés, et vous avez été très pédagogue tous les deux.  
Encore un grand merci car vous m'avez enlever une épine du pied.



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