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Ethylotest

Posté par
creunuche
21-02-18 à 16:31

Bonjour j'ai un exercice mais je n'y arrive pas. Pouvez-vous m'aider svp. Par avance merci.

Lors du test d'alcoolémie appelé "Ethylotest", l'éthanol (C2H6O) est oxydé par l'ion dichromate Cr2O7 2-. La transformation chimique réalisée suit l'équation :
3 C2H6O(g)  +  2Cr2O7 2-(aq)  +  16H+(aq)  →   3 C2H4O2(g)  +  4Cr 3+(aq)  +  11H2O(l)

1) Déterminer les couples redoxen présence, écrire les demi-équations correspondantes et retrouver l'équation finale.

2) Quelle quantité d'ions dichromate vont réagir avec 0,46 mol d'éthanol. Quelle quantité d'eau sera synthétisé ?

3) On mélange ,50 mol d'éthanol et 0,40 mol de Cr2O7 2-(aq) en milieu acide (H+(aq) en excès). Déterminer l'état final du système.

Posté par
odbugt1
re : Ethylotest 21-02-18 à 17:24

Les couples concernés sont :
Cr2O72- / Cr3+ et
C2H4O2 / C2H6O
On peut les retrouver à partir de l'équation de réaction donnée dans l'énoncé.

La méthode à suivre pour obtenir les demi-équations et retrouver l'équation complète est exactement la même que dans ton topic "Ethanol"

Posté par
creunuche
re : Ethylotest 22-02-18 à 11:01

Pour la 1)

C2H6O  +  H2O   →  C2H4O2  +  4H+  +  4e-
Cr2O7 2-  +  14H+   +  14e-   →  2Cr3+  +  7H2O  + 8e-

Posté par
odbugt1
re : Ethylotest 22-02-18 à 11:26

Citation :

C2H6O  +  H2O   →  C2H4O2  +  4H+  +  4e-
Exact

Cr2O7 2-  +  14H+   +  14e-   →  2Cr3+  +  7H2O + 8e-
Non.
Cette demi-réaction est une réduction, donc un gain d'électrons.
Il ne peut pas y avoir des électrons cédés ( à droite de la flèche )



On aura donc :
Cr2O7 2-  +  14H+   +  6e-   →  2Cr3+  +  7H2O

Vérification :
Elément chrome : 2 de chaque côté
Elément Oxygène : 7 de chaque côté
Elément hydrogène : 14 de chaque côté
Charges électriques : 14 - (6+2) = 6 charges + à gauche et (2*3) = 6 charges + à droite

Posté par
creunuche
re : Ethylotest 22-02-18 à 12:19

Merci, du coup je peut retrouver la demi-equation :

[*3] C2H6O + H2O   →  C2H4O2 + 4H+  + 4e-
[*2] Cr2O7 2-  +  14H+  + 6e-   →  2Cr 3+  + 7H2O

3C2H6O  +  3H2O   →  3C2H4O2  +  12H+  + 12e-
2Cr2O7 2-  +  28H+  +  12e-   →  2Cr 3+  +  14H2O

3C2H4O + 2Cr2O7 2-  + (28H+ - 12H+)   →  3C2H4O2 + 4Cr 3+  +(14H2O - 3H2O)
3C2H4O  +  2Cr2O7 2-  +  16H+   →  3C2H4O2  +  4Cr 3+  +  11H2O

Posté par
odbugt1
re : Ethylotest 22-02-18 à 13:30

Parfait !

Posté par
creunuche
re : Ethylotest 22-02-18 à 13:46

Pouvez-vous m'aider sur les autres questions svp

Posté par
odbugt1
re : Ethylotest 22-02-18 à 14:22

Question 3 :

On se sert de l'équation obtenue à la question 2:

3 C2H6O  +  2 Cr2O7 2- +  16 H+   →  3 C2H4O2  +  4 Cr3+  +  11 H2O

Cette équation montre que pour 3 moles de C2H6O consommé, il est consommé en même temps 2 moles de Cr2O72- et il est produit 11 moles de H2O
Ensuite c'est un banal raisonnement par proportionnalité.

Posté par
odbugt1
re : Ethylotest 22-02-18 à 14:27

Remarque :
En dépit de mon "parfait" assorti de mon
Il y avait une petite erreur de frappe dans ta réponse de 12h19
Il faut y lire C2H6O et non C2H4O

Posté par
creunuche
re : Ethylotest 22-02-18 à 15:06

Je n'arrive pas a calculer les quantités, pouvez-vous me donner un exemple?
Et désolé de l'erreur.

Posté par
odbugt1
re : Ethylotest 22-02-18 à 15:20

As tu déjà entendu parler de la proportionnalité ?

Je t'ai déjà indiqué que  pour 3 moles de C2H6O consommées, il est consommé en même temps 2 moles de Cr2O72-

Donc pour 0,46 mol de C2H6O consommées on te demande combien de mol  de Cr2O72- seront consommées en même temps.

Raisonnement parfaitement identique pour le nombre de moles d'eau formées.

Posté par
creunuche
re : Ethylotest 22-02-18 à 17:11

pour le 2)

3 moles de C2H6O   →   2 moles de Cr2O7 2-
0,46 mole de C2H6O    →   x

x = (0,46 * 2) / 3
x = 0,31 mole
La quantité d'ions dichromate qui vont réagir est de 0,31 mole.


3 moles de C2H4O    →    11 moles de H2O
0,46 mole de C2H4O    →   x

x = (0,46 * 11) / 3
x = 1,69 mole
La quantité d'eau qui sera synthétisée est de 1,69 mole.

Posté par
odbugt1
re : Ethylotest 22-02-18 à 17:26

C'est exact !

Tu pourras remarquer que je n'ai fait que répéter dans mon dernier post que ce qu'il y avait déjà dans mon avant-dernier.
Cela montre qu'à condition de se concentrer un minimum et de lire attentivement les explications données tu peux proposer des réponses ( justes de surcroit !) à la place du peu constructif " Je n'arrive pas à calculer les quantités "

Posté par
creunuche
re : Ethylotest 22-02-18 à 17:33

Effectivement, c'est peut être parce qu'il y avait du bruit a côté de moi.
Pouvez-vous m'aider pour la troisième questions, merci d'avance.

Posté par
odbugt1
re : Ethylotest 22-02-18 à 17:42

J'aimerais que tu me précises l'énoncé exact de cette question :

La donnée :
"On mélange ,50 mol d'éthanol et 0,40 mol de Cr2O7 2-(aq) ......" me laisse perplexe.

Qu'est ce que  ,50 mol ?

Posté par
creunuche
re : Ethylotest 22-02-18 à 18:55

C'est une faute de frappe, c'est 0,50 mol.
Je me suis pas relu désolé.

Posté par
odbugt1
re : Ethylotest 22-02-18 à 20:01

On peut répondre à cette question à l'aide d'un tableau d'avancement.
Celui ci permettra de déterminer l'avancement maximal de la réaction et lequel des deux réactifs en présence est le réactif limitant (il va disparaître complètement)

Une fois la réaction terminée il se sera formé des molécules de C2H4O2, des ions Cr3+ et des molécules d'eau. Il faudra calculer les quantités de matière correspondantes.

De plus il restera un excès de celui des réactifs qui n'est pas le réactif limitant. Là aussi il faudra calculer la quantité de matière correspondante.

En revanche, les ions H+ sont indiqués comme étant " en excès " . Il en restera en fin de réaction mais tu n'auras pas à faire de calcul là dessus.

Je te joins un tableau d'avancement  à moitié rempli.
A toi de le compléter, de trouver l'avancement maximal xm, le réactif limitant, le réactif en excès et les quantités en moles des espèces présentes en fin de réaction. (sauf pour H+)


 \\ \large 
 \\ \begin{array}{c|ccccccccccc}&2\;Cr_2O_7^{2-}&+&3\;C_{2}H_6O&+&16\;H^+&=&4\;Cr^{3+}&+&3\;C_2H_4O_2&+&11\;H_2O\\ \hline Etat\;initial\;(mol)&0,40&|&0,50&|&Exc \grave{e}s &|&0&|&0&|&0\\ \hline Etat\;final\;(mol)&&|&&|&Exc \grave{e}s &|&&|&&|&\\ \hline\end{array}
 \\ 
 \\

Posté par
creunuche
re : Ethylotest 23-02-18 à 14:45



                                2CrO7 2-   +    3C2H6O  +  16H+    →   4Cr 3+     +     3C2H4O2    + 11H2O

Etat initial            0,40                        0,50           Excès                   0                               0                         0
(mol)

Etat
intermédiare    0,40 - 2x            0,50 - 3x      Excès                  4x                             3x                       11x
(mol)

Etat final        0,40 -2xmax    0,50 - 3xmax  Excès                 4xmax                3xmax         11xmax
(mol)
= 0,17 mol          0,06mol                   0                  Excès                 0,68mol           0,51mol     1,87mol

2CrO7 2- :  0,40 - 2xmax = 0 mol
                         xmax = 0,2 mol

3C2H6O : 0,50 - 3xmax = 0 mol
                        xmax = 0,17 mol

Le réactif limitant est 3C256O

Posté par
odbugt1
re : Ethylotest 23-02-18 à 15:45

Tout cela est très bien.

Juste une ou deux remarques :

a) L'état intermédiaire est sans intérêt ici. Tu aurais pu te passer de le faire figurer dans ton tableau.

b) L'avancement maximal est égal à (0,50/3) = (1/6) mol
Il est normal d'arrondir sa valeur à 0,17 mol comme tu l'as fait.
En revanche il faut poursuivre les calculs non pas avec la valeur arrondie, mais avec la valeur exacte.
Cela conduit à la composition suivante (avec 2 chiffres significatifs :
n(Cr2O72-) = 0,4 -(2/6) = 0,067 mol
n(Cr3+)  = 0,67 mol
n(C2H4O2) = 0,50 mol
n(H2O) = 1,83 mol

c) Le réactif limitant est l'éthanol (C2H6O)
Ce n'est ni " 3C256O " ni même 3 C2H6O



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