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exercice de chimie

Posté par
etudiante49
16-02-10 à 15:30

bonjour,

je n'arrive pas à trouver l'équation de la réaction. si vous pouviez m'aider s'il vous plait.

voici l'énoncé:
les lentilles de contact doivent être décontaminées et nettoyées après usage. une solution d'eau oxygénée peut être utilisée à cet effet. une de ces solutions annonce un titre massique en peroxyde d'hydrogène H2O2: t=30g.l-1
pour contrôler cette indication, on dose, après acidification, le peroxyde d'hydrogène contenu dans V=10.0mL de cette solution par une solution de permanganate de potassium K+(aq) + MnO-4 de concentration C'=0.20 mol.L
les solutions des espèces autres que les ions MnO4-(aq) sont incolores

pour l'équation je pensais à:
Mno4-/Mn2+ : MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O
O2/H2O2 : O2 + 2e- + 2H+ = H2O2

donc l'équation est: MnO4- + 8H+ + H2O2 Mn2+ + 4H2O + O2 +2H+

est ce que c'est ça l'équation? merci d'avance

Posté par
tacotac
re : exercice de chimie 16-02-10 à 15:53

oui exact .

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 16-02-10 à 15:55

merci beaucoup! mais pourtant la charge electrique n'est pas conservé puisque on a 7+ = 4+
c'est pour ça que je trouve que ce n'est pas juste.

Posté par
coriolan
re : exercice de chimie 16-02-10 à 16:08

il faut que le nombre d'électrons gagnés par MnO4- soit égal au nombre d'électrons perdus par H2O2.
Il faut multiplier tous les coefficients de l'une des 1/2 équations par 2 et par 5 pour l'autre

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 16-02-10 à 16:14

ah oui ! c'est vrai!
donc ce qui donne : 2MnO4- + 16H+ + 5H2O2 2Mn2+ +8H2O+ 5O2 + 10H+ ?
merci !

Posté par
coriolan
re : exercice de chimie 16-02-10 à 16:26

on peut simplifier en H+
il en restera 6 à gauche

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 16-02-10 à 16:34

ok merci

par contre quand on nous demande de décrire le protocole à suivre (dispositif expérimental, verrerie utilisée, repérage de l'équivalence), il faut qu'on dise quoi exactement?
si je dis: On réalise un dosage. on utilise une burette graduée contenant le peroxyde d'hydrogène V=10 mL et un erlenmeyer contenant de la solution de permanganate de potassium. avant l'équivalence, la solution dans l'erlenmeyer est de couleur fushia. après l'équivalence, la solution devient incolore. a l'équivalence, la solution passe à la goutte près de la couleur fushia à incolore.
est ce que c'est bon ?
s'il vous plait
merci d'avance

Posté par
coriolan
re : exercice de chimie 16-02-10 à 16:42

le  volume de peroxyde étant imposé,le peroxyde est dans le bécher.(prélèvement avec une pipette jaugée de 10mL).
on ajoute quelques gouttes d'acide sulfurique concentré au contenu du bécher.on utilise un agitateur magnétique
le permanganate est dans la burette
l'équivalence est repérée par la persistance de la couleur rose dans le bécher

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 16-02-10 à 16:45

pourquoi on ajoute quelques gouttes d'acide sulfurique?
et est ce qu'on peut utiliser un erlenmeyer?

Posté par
coriolan
re : exercice de chimie 16-02-10 à 16:57

dans l'équation ,tu as du côté des réactifs des H+.Il faut bien qu'il proviennent de quelque part.C'est H2SO4 qui fournira les H+.
Tu peux te contenter d'écrire "on acidifie le peroxyde".C'est écrit dans l'énoncé


On peut aussi utiliser un erlen .C'est même préférable.(moins de risque de projection et on peut se dispenser de l'agitateur magnétique)

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 16-02-10 à 17:18

d'accord. merci!

V'E = 17.6 mL
donc n(MnO4-) introduit à l'équivalence est = 3.5 mmol car n= C'V'E

mais ensuite il faut déduire la concentration de la solution en peroxyde d'hydrogene. mais je ne sais pas trop comment faire, est ce qu'il faut faire:

C'V'-2xmax = 0
n(H2O2) - 5xmax =0

donc n(H2O2)= (5C'V')/2

mais là on est entrain de chercher la quantité de matière et non sa concentration, c'est pour ça que je ne comprend pas, s'il vous plait merci d'avance

Posté par
coriolan
re : exercice de chimie 16-02-10 à 17:24

oui c'est cela
or,n(H2O2)=c(H2O2)*V(H2O2)  comme on connait V(H2O2)=10mL,on peut calculer c(H2O2)

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 16-02-10 à 17:45

donc C(H2O2)= 0.88 mol.L ?
c'est bien ça?

merci !

Posté par
coriolan
re : exercice de chimie 16-02-10 à 18:41

c'est bon

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 16-02-10 à 18:45

merci
aussi je ne comprend pas du tout là,

une eau oxygénée est dite à N volumes si elle libère N litres de dioxygène lors de la décomposition de 1.00 L de cette eau oxygénée selon la réaction d'équation: 2H2O2 (aq) 2H2O(l) + O2(g)
ce volume est mesuré à 0°C et sous 1.013 bar. que vaut N pour l'eau oxygénée étudiée?

je ne vois pas comment qu'on peut faire ?

merci d'avance

Posté par
coriolan
re : exercice de chimie 16-02-10 à 18:53

d'après l'équation,2 mol de H2O2 libèrent 1 mol de O2 donc 22,4L de O2  (VM=22,4 L/mol à 0°C et 1013hPa)
V de O2 libéré par 0,88 mol de H2O2
V=22,4*0,88/2=9,9L
par définition cette solution de H2O2 est à 9,9 volumes.
Soit environ 10 volumes (c'est un des conditionnements des soluyions commerciales)

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 16-02-10 à 19:11

euh excusez moi, mais je n'ai pas compris :s

Posté par
coriolan
re : exercice de chimie 16-02-10 à 19:38

afin d'éviter de réécrire la même chose,je vais prendre le problème dans l'autre sens

Une eau oxygénée est dites à 9,9 volumes si elle libère 9,9L de O2 lors de la décomposition de 1L de cette eau oxygénée à 0°C et sous 1013 hPa.


à 0°C et sous 1013hPa le volume molaire est 22,4L/mol.

La qté de matière de O2 correspondant à 9,9L eest
n=9,9/22,4=0,44mol

comme 1 mol de O2 est obtenue par la décomposition de 2 mol de H2O2,(voir équation)0,44mol de O2 sont obtenues par la décomposition de 0,88 mol de H2O2.

Ces 0,88 mol étant contenue dans 1L de solution,la concentration de H2O2 est 0,88 mol/L

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 18-02-10 à 08:49

ah oui d'accord, je crois comprendre maintenant ! merci beaucoup!!

mais juste, pourquoi est ce que c'est 2 mol de H2O2 qui libèrent 1mol de O2 et non pas 2 mol de H2O ? ça je n'ai pas trop compris

Posté par
coriolan
re : exercice de chimie 18-02-10 à 11:40

Citation :
une eau oxygénée est dite à N volumes si elle libère N litres de dioxygène lors de la décomposition de 1.00 L de cette eau oxygénée selon la réaction d'équation: 2H2O2 (aq)  2H2O(l) + O2(g)


ce qui compte c'est la relation entre H2O2 et O2
2 mol de H2O2 libèrent 1 mol de O2 (donc 22.4L  de O2)

il est vrai que 2 mol de H2O2 libèrent 2 mol de H2O ,mais on ne se sert pas de cette relation

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 18-02-10 à 11:41

ah ok, d'accord merci beaucoup
et pour trouver le volume molaire 22.4L vous aviez fait Vm= V/n(O2) ?

Posté par
coriolan
re : exercice de chimie 18-02-10 à 12:12

Vm=22,4mol/L se déduit de l'énoncé

Citation :
ce volume est mesuré à 0°C et sous 1.013 bar. que vaut N pour l'eau oxygénée étudiée

soit on sait que à 0°c ; 1,013bar(101300Pa) VM=22,4L/mol
en principe ,on doit le savoir:c'est ce qu'on appelle les CNTP=conditions normales de température et de pression,soit on le calcule avec PV=nRT  avec n=1
V=RT/P=8,31*273/101300=0,022395...m3=22,4L
comme n=1mol, il s'agit du volume molaire
VM=22.4L/mol

on utilise donc cette donnée pour calculer n(O2)
n(O2)=V/VM=9,9/22,4=0,44mol

donc n(H2O2)=2*0.44=0,88mol
Comme le volume de la solution est 1L (par définition),c(H2O2)=0,88mol/L

Posté par
etudiante49
re : exercice de chimie 19-02-10 à 00:48

ah oui!! C'est bon, là j'ai compris

merci beaucoup ! merci !
c'est très gentil de votre part



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