OXYDO-REDUCTION
Pour tous les exercices sauf indication contraire, le pH sera considéré comme constant et égal à 0. On prendra RT/F = 0,06.
DONNEES
Oxydant |
Fe3+ |
CH3COOH |
Br2 |
IO3- |
S4O62- |
O2 |
MnO4- |
Réducteur |
Fe2+ |
CH3CH2OH |
Br- |
I2 |
S2O32- |
H2O2 |
Mn2+ |
E0 (V) |
0,77 |
0,1 |
1,07 |
1,19 |
0,09 |
0,69 |
1,51 |
Oxydant |
Cr2O72- |
I2 |
Br2 |
HNO3 |
Sn4+ |
Ce4+ |
Cr3+ |
|
Réducteur |
Cr3+ |
I- |
Br- |
NO |
Sn2+ |
Ce3+ |
Cr2+ |
|
E0 (V) |
1,33 |
0,54 |
1,07 |
0,96 |
0,14 |
1,61 |
-0,41 |
Exercice 1 :
1) Equilibrer les réactions se produisant entre les couples :
a) HNO3/NO et Fe3+/Fe
b) IO3-/I2 et CH3COOH/CH3CH2OH
2) Dans chaque cas calculer la constante d'équilibre de la réaction spontannée dans les conditions standards.
Exercice 2 :
On titre 20 mL d'une solution d'eau oxygénée H2O2 de molarité inconnue par une solution 0,025 mol.L-1 de permanganate de potassium (K+ MnO4-). Il faut verser 12,3 mL de KMnO4 pour atteindre le point équivallent. Quelle est la molarité de H2O2 ?
Exercice 3 :
Pour déterminer le taux d'alcoolémie d'un conducteur on procède ainsi : On prélève 5 mL de sang qu'on mélange à 25 mL d'une solution à 0,005 mol.L-1 de dichromate de potassium (K+ Cr2O72-). Le mélange réactionnel est ensuite titré par une solution à 0,1 mol.L-1 d'iodure de potassium (K+ I-). Il faut verser 6,6 mL de cette solution de KI pour atteindre le point équivalent. Quel est le taux d'alcoolémie du conducteur ?
Exercice 4 :
Calculer le potentiel de Nernst et les concentrations des diverses espèces pour les mélanges suivants :
1) 20 mL de KI 0,2 mol.L-1 + 50 mL de I2 0,25 mol.L-1
2) 150 mL de FeCl3 0,12 mol.L-1 + 200 mL de FeCl2 0,22 mol.L-1
3) 200 mL de KMnO4 0,015 mol.L-1 + 100 mL de FeCl2 0,1 mol.L-1
4) 100 mL de S2O32- 0,025 mol.L-1 + 25 mL de I2 0,125 mol.L-1
Exercice 5 :
On titre 20 mL d'une solution de Fe3+ à 0,15 mol.L-1 par une solution de Sn2+ à 0,25 mol.L-1. Tracer la courbe de variation du potentiel de Nernst du mélange réactionnel en fonction du volume versé de la solution de Sn2+.
Exercice 6 :
On titre 10 mL d'une solution de Cr2+ à 0,15 mol.L-1 par une solution de Ce4+ à 0,25 mol.L-1.
Tracer la courbe de variation du potentiel de Nernst du mélange réactionnel en fonction du volume versé de la solution de Ce4+.
Exercice 7 :
Soient les couples suivants rencontrés fréquemment en biologie :
(1) Cystine + 2 e- = 2 cystéine E01 = 0,08 V
(2) NAD+ + 2 e- + H+ = NADH E02 = - 0,11 V
On met en présence toutes les espèces impliquées dans ces deux couples dans une solution de pH = 0.
Les concentrations des diverses espèces sont initialement de :
[Cystine] = [NADH] = 5 10-5 mol.L-1.
[Cystéine] = [NAD+] = 1 mol.L-1
Calculer les diverses concentration à l'équilibre.
Exercice 8 :
Soient les couples :
CH3-CO-COOH (acide pyruvique) CH3-CHOH-COOH (acide lactique) - E0'(7)=-0,19 V
CH3CHO (éthanal) CH3CH2OH (éthanol) - E0'(7) = -0,17 V
Exercice 9 :
Déterminer les nombres d'oxydation des atomes soulignés dans les composés suivants :
Cr2O72-
- CH3-CH2-CH = CH - CH3 - CH3 - O - O - H - CH3 - CHOH - SHExercice 10 :
Soient les couples I2/I- E0=0,54 V et Cr2O72-/Cr3+ E0=1,33 V
Montrer que si toutes les concentrations (sauf H+) sont fixées à 1 mole.L-1 la réaction spontannée se produisant entre ces couples dépend du pH.