Bonsoir, voici mon énoncé :
On dose 10mL d'une solution de dioxyde de soufre par une solution de permanganate de potassium de concentration C=5.10^-2 mol.L-1.
Le volume verse à l'équivalence est V=13,4 mL.
Couples d'oxydoréduction:
MnO4 - / Mn2+
SO4 2- / SO2
Quel est la concentration de la solution de dioxyde de soufre?
Alors voila comment j'ai fais:
j'ai établi l'équation de la réaction: MnO4- +2SO2 => Mn++ +2S04--
J'ai dressé un tableau d'avancement, et trouvé Xeq
Xeq = nMnO4 - Xeq= 6,7.10^-4 mol
Comme nMnO4 - = nS02/2 = Xeq alors nSO2 = 1.3.10^-3 mol
comme on a introduit 10mL de SO2 alors C = 0.13 mol.L-1
Le problème est que ma correction me donne pour solution C = 0.17 mol.L-1
Pouvez vous me dire mon erreur si erreur il y a?
Mon livre se trompe parfois alors je préfère être sur de moi
merci
Bonsoir grievous : Ton équation est fausse ! ( MnO4- + 2 SO2 ? )
5 SO2 + 2 KMnO4 + 2 H2O ======> 2 MnSO4 + K2SO4 + 2 H2SO4
Solution de KMnO4 0,05 molaire/L = 7,9g de KMnO4/L ; 13,4 ml de solution 0,05 molaire = 0,10586 g de permanganate ( = 0,67 mmol ).
Dans l'équation tu vois que 5 moles de SO2 ( 320g ) seront oxydées par 2 moles de KMnO4 soit 316g .
0,67 mmol de KMnO4 corresponde à : ( 0,00067 x 5 ) : 2 = 1,675 mmol de SO2 soit 0,001675 x 64 = 0,1072 g de SO2 .
Concentration de la solution SO2 = 0,1072 : 10 x 1000 = 10,72g ou 10,72 : 64 = 0,1675 molaire par litre de solution .
Que penses-tu de mon raisonnement ? donne moi ta réponse . Bonnes salutations .
Molécule a raison, je n'avais pas vu que l'équation ne collait pas au niveau des charges.
L'équation de Molécule est juste mais il faut la réécrire selon les conventions actuelles.
Je dirais
5 SO2 + 2 MnO4- + 2 H2O ======> 2 Mn2+ + 5SO42- + 4H+
ou éventuellement ça
5 SO2 + 2 MnO4- + 6 H2O ======> 2 Mn2+ + 5SO42- + 4H3O+
A toi de voir.
Maintenant que tu as la bonne équation, il suffit de reprendre ta méthode pour retomber sur le résultat de Molécule
Bonjour lamat :
Je ne comprends pas pourquoi aujourd'hui on modifie des anciennes méthodes de calcul qui ont donnés satisfactions ? ( par les conventions actuelles !!! )
D'autre part avec ces équations ioniques , on oublie la stoechiométrie la preuve en est ! Moi je suis pour le raisonnement dans l'équation .
Enfin excusez-moi de ma remarque et de mes propos personnels. Bonnes salutations .
Désolé molécule mais ce n'est pas moi qui décide de la façon dont est enseigné la chimie de nos jours.
Ce n'est pas à cause de la méthode que l'équation obtenue était fausse mais parce que l'équilibre des charges n'a pas été vérifié, c'est grievous et moi qui avons fait une erreur.
Mais je reconnais que votre méthode permet de voir plus facilement cette erreur.
Merci à tous les deux pour vos réponses.
Effectivement j'avais oublié le H2O dans mon équation bilan mais quelle est l'info de l'énoncé qui nous permette de savoir que nous avons des ions H2O en solution?
Tu vas te faire taper sur les doigts par Molécule (Molécule, je te taquine)
H2O n'est pas un ion, c'est une molécule (là, on pourrait croire que je le fait exprès mais pourtant non).
Les ions ne sont pas électriquement neutres.
On sait qu'il y a de l'eau car on est en solution (sous entendu solution aqueuse).
Au lycée, une solution sera toujours aqueuse, après dans la vraie vie on pourrait dans de l'huile (au sens large) ou alcools, et liquide possibles , mais je ne sais pas trop comment ça se passerait, est-ce que les S02 et les ions KMnO4 peuvent se dissoudre dans ce genre de milieu. En admettant que ça marche, est-ce que la réaction n'est pas inhibée par le milieu?
Peut-être Molécule (qui est meilleur chimiste que moi) peut répondre.
Bonjour lamat : D'abord merci pour le compliment !
Toutes ces réactions d'oxydoréductions se déroulent dans un milieu homogène polaire ( solutions homogènes dans l'eau ) .
L'eau est le solvant le plus polaire ; ( voir les forces de van der Waals et la théorie de la dissociation électrolytique et des électrolytes ).
Ensuite on a d'autres solvants polaires dit protiques , les alcools etc....
En chimie organique par exemple dans les réactions Sn1 ou Sn2 ont utilise des solvants aprotiques tel que DMSO ; HMPA ; DMF ; THF ...etc
et des solutés comme NaOH , NaCN , LiBr , thioacétate .
Dans notre cas le KMnO4 étant un très fort oxydant ; il va réagir avec les solvants autres que l'eau !
Voilà je t'ai apporté quelques informations en réponses . Bonnes salutations .
Très bien donc si je comprend bien dans toutes réactions d'oxydoreduction (99%) vues en Term S l'eau intervient ?
Et deuxième question: H2O forme donc systematiquement des ions oxonium H3O+?
Bonjour grievous :
Il y a d'autres réactions d'oxydoréduction qui se déroulent en milieu hétérogène sans eau . Exemples.
S(s) + O2(g) ======> SO2(g)
C(s) + O2(g) ======> CO2(g)
N2(g) + 3 H2(g) =====> 2 NH3(g) .
Maintenant H2O forme H3O+ seulement si le milieu acide sinon pas ( NaOH + HCl ====> NaCl + H2O ) .
Bonnes salutations .
Merci à toi, Molécule, pour cette réponse
Grievous à mon avis 100% des réactions d'oxydoréduction se dérouleront en solution aqueuse, revérifie avec ton prof.
Il y a une relation qui existe toujours en solution aqueuse c'est
2 H20 <=> H3O+ + OH-
Il y a donc toujours des ions H3O+ et OH- dans une solution aqueuse. Parfois H3O+ ou OH- sont des produits parfois ce sont des réactifs:
As-tu déjà vu le pH avec les acides et les bases, si oui:
Si tu es dans une solution de pH neutre, et si tu as une réaction qui génère des ions H+ ou H3O+ ou des ions OH-, alors la réaction va consommer des molécules d'eau.
Par exemple en mettant un bout de sodium à l'état métallique "dans de l'eau" (si tu as déjà vu l'expérience, tu comprendras sûrement l'utilisation des guillemets), tu obtiens de la soude Na+ OH-
Na + H20 -> Na+ + OH- + 1/2 H2
Mais si tu es dans une solution basique (tu rajoutes de l'acide dans une solution d'ammoniac, par exemple)
La réaction dans l'eau (si on met de côté la réaction acide+ammoniac) sera la suivante H3O+ + OH- -> 2 H20
Suite à la lecture de la réponse de Molécule, je corrige :
A mon avis 100% des réactions d'oxydoréduction en solution se dérouleront en solution aqueuse, revérifie avec ton prof.
Attention il est vrai que le produit ionique de l'eau 2 H2O⟽ H3O+ + OH- mais comme 1 molécule sur 550.000.000 est dissociée , je trouve qu'il ne faut pas
parler de H3O+ pour l'eau pure le pH est toujours de 7 .
Je ne suis pas sûr de comprendre ta remarque, tu veux dire qu'il ne faut pas tenir compte des ions H3O+ présent en solution quand leur concentration est très faible?
Si c'est ça, je pense que ça dépend des cas, il ne faudrait pas que les étudiants pensent qu'au delà de pH 7 [H3O+]=0 car sinon, ils vont être un peu perdus dans les problèmes acide/base en solution basique.
Excuse moi je me suis mal exprimé ; J'ai voulu dire vu que 1 molécule sur 550.000.000 est dissociée, il faut être raisonnable dans les calculs pratiques ; bien entendu
dans les calculs théoriques , on en tient compte .
Kc = ⦗H+⦘.⦗OH-⦘/ ⦗H2O⦘ . Puisqu'il n'y a qu'une très petite fraction de l'eau qui s'ionise , la concentration de l'eau , soit ⦗H2O⦘, reste pratiquement inchangée . Ainsi
Kc ⦗H2O⦘ = K eau = ⦗H+⦘.⦗OH-⦘.
K eau est appelée constante du produit ionique de l'eau à 25○C = ( 1,0 X 10^-7 )( 1,0 X 10^-7 ) = 1,0 X 10^-14 ; elle varie très peu avec la température .
t = 0○C K eau = 0,13 . 10^-14
t = 22○C K eau = 1,00 . 10^-14
t = 100○C K eau = 74 . 10^-14
Encore bonnes salutations .
Molécule,
Je ne savais pas que Ke variait avec la température, merci pour cette information.
Ma remarque sur la dissociation de l'eau n'avait pas pour but de dire que a quantité d'eau variait car effectivement ce n'est pas les 10^-x moles d'eau consommées qui vont changer grand chose sur les 10 moles d'eau contenues dans 180 ml d'eau pur.
Ma remarque sur la dissociation avait pour but de dire H20 ne se transforme pas simplement en H3O+ et qu'il y avait un équilibre entre H20,H3O+ et OH-. C'était en réponse à Grievous
Et deuxième question: H2O forme donc systematiquement des ions oxonium H3O+? Posté le 16-11-12 à 12:16
J'avais une dernière question, lorsqu'on à une équation à équilibrer assez complexe comme vu plus haut par exemple:
S02 + MnO4- +H2O -> SO4-- +Mn++ +H30+
Quel est la méthode à adopter pour ne pas passer trop de temps à équilibrer la réaction?
Salut,
normalement on commence par les demi équations:
S02/S04--
Je mets les étapes
S02 + <-> S04--
Les S sont aussi nombreux de chaque côté mais il manque des O à gauche, on ajoute les molécules d'eau:
S02+H20 <-> S04--
Il y a trop de H à gauche, on ajoute des ions H+
S02+H20 <-> S04-- + 4H+
Il y a trop de charges + à droite, on ajoute des e-
S02 + 2H20 <-> S04-- + 4H+ +2e- (1ere demi équation)
MnO4-/Mn++
MnO4- +8H+ + 5e- <-> Mn++ + 4H20 (1ere demi équation)
ensuite on additionne les demi équations pour avoir le même nombre d'électrons gauche et à droite
5*(1ere demi équation)+2(2eme demi équation)
5SO2 + 10H20 + 2MnO4- + 16H+ + 10e- -> 5SO4-- + 20H+ + 10e- + 2 Mn++ + 8H20
On peux supprimer de chaque côté les 10e- , 8H20, 16H+
5SO2 + 2 H20 + 2MnO4- -> 5SO4-- + 4 H+ + 2 Mn++
Bonjour grievous :
Pour équilibrer une équation d'oxydoréduction il faut connaître les degrés d'oxydations des éléments qui s'oxydent et ceux qui se réduisent dans une réaction chimique .
L'oxydation est une perte d'électrons et la réduction est un gain d'électrons ; on doit équilibrer avec le nombre total d'électrons . Exemples :
Zn + CuSO4 =====> ZnSO4 + Cu ( les éléments sans liaisons chimiques ont un degré d'oxydation de 0 soit le Zn et le Cu ) .
Le Zn va s'oxyder par la perte de 2 électrons et donner Zn++ + 2 e- . Le Cuivre dans la mole de CuSO4 est au degré d'oxydation +2 ; pour qu'il devienne
du Cu métallique il doit se réduire par la capture de 2 électrons .
Le compte est bon : les 2 e- du Zn vont passer sur le Cu++ et vont donner du cuivre pur.
Zn ====> Zn++ + 2 e- ( oxydation )
Cu++ + 2 e- =====> Cu ( réduction )
Maintenant appliquons la situation au problème du SO2 . Dans le SO2 , le degré d'oxydation du soufre est de +4 et il va s'oxyder en sulfate soit au degré d'oxydation +6 ,
donc il doit perdre 2 e- .
Dans KMnO4 le Mn est au degré d'oxydation +7 , pour arriver au degré d'oxydation +2 dans Mn++ il doit capter 5 e- .
On dispose de 2 e- et il nous en faut 5 e- comment équilibrer le tout ?
On va prendre 5 SO2 ( = 5 . 2 = 10 e- ) et 2 KMnO4 ( = 2 . 5 = 10 e- ) maintenant le compte est bon 5SO2 + 2 H20 + 2MnO4- -> 5SO4-- + 4 H+ + 2 Mn++
J'espère maintenant que mon explication est claire ! Bonnes salutations .
Molecule,
Un autre sujet sur le mercure a été posté ce week end, il semblerait que des molécules composées uniquement d'atomes de mercure soient créées en chauffant du mercure pendant des mois.
As-tu des connaissance sur ce sujet
Si tu veux, tu peux voir le sujet ci-dessous
https://www.ilephysique.net/sujet-probleme-260452.html
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