Équilibrer une équation redox avec H3O+ exercice TD

[Shik]

Salutations ! 

 

Je met énormément de temps à savoir si une équation redox est équilibré lorsqu'il y a H3O+ avec très souvent des erreurs. N'ayant pas trouvé de solution plus abouti je résous à partir d'un système pour trouver les coefficient stoechiométriques. J'aurai voulu avoir des conseils / méthodes pour arriver à résoudre rapidement ce type d'exercice. Un exemple issu du TD entraînement de l'année dernière :

 

Merci d'avance pour tout éclaircissements ! 

[Tanchiral]

salut  

La méthode la plus rapide à mon sens est d'équilibrer ton équation de façon classique avec des H+ puis ensuite de rajouter de part et d'autre des molécules d'H2O. 

En effet H2O + H+ = H3O+ 

Du coup, tu équilibre ton équation avec des H+ genre Cl2 + H2O2 = 2Cl- + O2 + 2H+ et ensuite tu rajoutes 2 molécules d'H2O de chaque côté. 

Ca donne : Cl2 + H2O2 + 2H2O = 2Cl- + O2 + 2H3O+

 

Ca te parait clair ? (Désolé j'arrive pas à mettre en exposant ou en indice...) 

[Tanchiral]

Révélation

 

Voilà pour l'exemple du TD

Edited October 7, 2018 by Tanchiral

[Shik]

Ah d'accord je me suis vraiment compliqué la tâche pour rien. J'ai déjà vu cet ajout dans des corrections mais je ne comprenais pas d'où ça venait; c'est plus clair maintenant.

Merci beaucoup !

[Parolier974]

Il y a 18 heures, Tanchiral a dit :

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Voilà pour l'exemple du TD

En fait, c'est l'exemple du cours 

Il y a 18 heures, Tanchiral a dit :

salut  

La méthode la plus rapide à mon sens est d'équilibrer ton équation de façon classique avec des H+ puis ensuite de rajouter de part et d'autre des molécules d'H2O. 

En effet H2O + H+ = H3O+ 

Du coup, tu équilibre ton équation avec des H+ genre Cl2 + H2O2 = 2Cl- + O2 + 2H+ et ensuite tu rajoutes 2 molécules d'H2O de chaque côté. 

Ca donne : Cl2 + H2O2 + 2H2O = 2Cl- + O2 + 2H3O+

 

Ca te parait clair ? (Désolé j'arrive pas à mettre en exposant ou en indice...) 

Possible de mettre c sur papier stp?

[Tanchiral]

Citation

Il y a 6 heures, Parolier974 a dit :

En fait, c'est l'exemple du cours 

Où ça ? je ne le trouve pas dans le cours 

Révélation

 

[Parolier974]

Je parlais de la démonstration qui a été faite en TD, c'est la diapo 219. PAs identique mais très ressemblant. 

Edited October 8, 2018 by Parolier974

[Tanchiral]

Ah oui celle là !  Effectivement elle est ressemblante mais c'est vrai qu'elle mériterait un poil plus de détails, surtout qu'au lycée et en TD on n'équilibre quasiment qu'avec des H+

[Parolier974]

Mais ta technique est nickel

[ISB]

Le 07/10/2018 à 18:32, Tanchiral a dit :

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Voilà pour l'exemple du TD

Salut ! Je voulais savoir si les différentes étapes d'équilibration (électron, H+, matière avec H2O) doivent se faire sur les demi équations ou les équation finales ?  

[JulietteS]

Salut, 

Tu commences par équilibrer les demi-équations de façon indépendantes, en équilibrant les électrons et les H⁺.

Ensuite tu associes les deux demi-équations de façon à obtenir une équation finale équilibrée également (parfois on enlève des H⁺ quand il y en a des deux côtés). Et à ce moment, tu peux ajouter les H₂O de chaque côté, sur l'équation finale, pour avoir des H₃O⁺.

J'espère que c'est plus clair, bon courage !  

[ISB]

Il y a 17 heures, JulietteS a dit :

Salut, 

Tu commences par équilibrer les demi-équations de façon indépendantes, en équilibrant les électrons et les H⁺.

Ensuite tu associes les deux demi-équations de façon à obtenir une équation finale équilibrée également (parfois on enlève des H⁺ quand il y en a des deux côtés). Et à ce moment, tu peux ajouter les H₂O de chaque côté, sur l'équation finale, pour avoir des H₃O⁺.

J'espère que c'est plus clair, bon courage !  

Merci pour ta réponse @JulietteS  Mais le soucis c'est que des fois quand j'équilibre les Oxygènes avec H20 je suis tout content mais après j'ai déséquilibré les H et je galère à trouver la bonne quantité de H20/H30+ pour avoir une réaction équilibré

 

Par exemple sur cette énoncé de TD :

 

Br- + MnO4- + 8 H3O+ --> Br2 + Mn2+ + H2O

 

On nous demande d'équilibrer cette réaction mais j'y arrive pas en suivant la méthodo 

[JulietteS]

Je vais essayer de t'expliquer pas à pas, ça risque d'être un peu dense désolée. 

On va commencer par équilibrer les demi-équations de manière indépendante :

Pour le couple Br₂/Br^- :

On commence par équilibrer le nombre de Br des deux côtés : comme on a un Br₂ et un Br^-, on met 2 Br^-. Puis on équilibre les charges, on obtient donc :

Br₂ + 2e^- = 2Br^- => Comme on a 2Br^-, on a deux charges négatives à droite donc on équilibre avec deux électrons à gauche. 

Pour le couple MnO4^- /Mn²⁺ :

On doit équilibrer les atomes d'Oxygène, car on en a 4 à gauche. On utilise des molécules d'H2O : on met donc 4 molécules d'H2O à droite, mais 8 atomes d'hydrogènes sont donc ajoutés en même temps : on les équilibre en ajoutant 8H⁺ à gauche. On équilibre ensuite les charges. On obtient donc : 

MnO4^- + 8H⁺ + 5e^- = Mn²⁺ + 4H2O => Pour l'équilibre des charges, on a (avant l'ajout des électrons pour équilibrer) 7 charges positives à gauches (8-1), et 2 à droite. On a donc besoin de 5 électrons pour équilibrer.

A partir de ces deux demi-équations, on peut trouver l'équation finale : => on multiplie par 5 la première demi-équation et par 2 la seconde pour équilibrer les nombres stoechiométriques :

Br₂ + 2e^- = 2Br                                         [5]

MnO4^- + 8H⁺ + 5e^- = Mn²⁺ + 4H2O      [2]

----------------------------------------------------------

10Br^- + 2MnO4 + 16H⁺ --> 5Br₂ +2Mn²⁺ + 8H2O

On obtient donc cette équation, mais on a des H⁺, or on voudrait des H3O⁺. Il faut donc ajouter des H20 de chaque côté, puisque H⁺ + H2O = H3O⁺.

On ajoute donc 16H2O de chaque côté, et on obtient : 

10Br^- + 2MnO4 + 16H3O⁺ --> 5Br₂ +2Mn²⁺ + 24H2O 

(Par contre je trouve 16 H3O+, tu es sûr qu'il y a écrit 8 sur l'énoncé du TD ?)

En fait, il ne faut pas essayer de trouver directement le nombre exact de H3O⁺ à rajouter pour équilibrer, c'est beaucoup plus facile de les rajouter à la fin ! 

J'espère que c'est plus clair pour toi, bon courage !  

[ISB]

Wouuuaaaaah première fois que je comprends vraiment cette histoire d'équilibration en 2 ans !!! Tu me sauve @JulietteS merci beaucoup !!!!