questions diverses

[jujub]

Bonjour, j'ai plusieurs questions concernant des qcm de chimie :

 

- Comment sait-on que les molécules de Cl2 sont associées par interactions de London?

 

-Concernant la réaction de combustion du saccharose C12H22O11, comment connaît-on le nombre de molécules de O2 mises en jeu? Comment sait-on que c'est une réaction d'oxydation?

De plus, on donne : deltaH ° = -3650kJ.mol. Comment sait-on que la variation de l'énergie interne est inférieure à la variation d'enthalpie?

- Pourquoi l'atome de Brome est plus polarisable que l'atome de Chlore?
- Je n'arrive pas à équilibrer la réaction suivante, quelqu'un pourrait-il me donner une méthode? :
Cr2O7 2- + CH3CH2OH + H3O+ --> Cr3+ + CH3COOH + H2O.

 

Comment sait-on que l'éthanol joue le rôle de réducteur dans cette réaction?

 

Merci!

 

[aurorelrf]

Coucou

 

1ère question

Tu as vu que les interactions sont de 3 types (Keesom, Debye et London). Dans la molécule Cl₂, ce sont les mêmes atomes qui sont liés entre eux, il n'y a donc pas de différence d'électronégativité. La molécule Cl₂ est apolaire, donc les molécules de Cl₂ interagissent entre elles grâce aux forces de London. Le nuage électronique d'une molécule est déformée ce qui crée un dipôle instantané qui donc va pouvoir polariser d'autres molécules (dipôle induit). Les interactions de London interviennent entre molécules apolaires mais également pour les molécules polaires.

 

2ème question

Une réaction de combustion est du type R (hydrocarbure) + O₂ -> CO₂ + H₂O (relation à équilibrer). Il s'agit donc d'une réaction d'oxydoréduction : le combustible (l'hydrocarbure) est oxydé par le comburant (l'O₂ issu de l'air ambiant), en effet on a un ajout d'oxygène (autre définition de l'oxydation).

Ensuite, dans le cas de C₁₂H₂₂O₁₁, tu équilibres d'abord les C, puis les H et enfin les O (normalement ça doit tomber juste ), ce qui nous donne :

C₁₂H₂₂O₁₁ + 12 O₂ -> 12 CO₂ + 11 H₂O

 

Dans cette réaction deltaH° < 0, et on sait que deltaH = deltaU + PV <=> deltaU (variation d'énergie interne) = deltaH - PV.

On sait que PV > 0, donc on soustrait à deltaH (déjà négatif) le terme PV donc deltaU < deltaH (je ne sais pas si je suis très claire :/)

 

3ème question

C'est de la chimie orga Le brome est plus polarisable que le chlore parce qu'il est moins polarisé (cad moins électronégatif). En effet, la polarité c'est la différence d'EN alors que la polarisabilité c'est l'aptitude du nuage électronique de l'atome à se déformer à l'approche d'une réactif. Il faut retenir que plus l'atome est polarisé, donc électronégatif moins il est polarisable. Comme l'atome de chlore est plus polarisé que le brome, le brome est donc plus polarisable. A savoir aussi que la polarisabilité augmente avec la taille de l'atome et Br > Cl.

 

4ème question

Pour équilibrer les équations d'oxydoréduction, tu repères d'abord les couples redox (Ox/Red),

ici, Cr₂O₇^2- / Cr³⁺ et CH₃COOH / CH₃CH₂OH

Ensuite tu écris les demi-équations pour chaque couple,

- tu calcules le nombre d'oxydation d'un atome pour en déduire combien d'électrons sont échangés

- tu équilibres les charges avec H₃O⁺ (voire OH^- si on est en milieu basique)

- tu équilibres les H et les O avec H₂O

 

Donc, on a pour Cr₂O₇^2- / Cr^3+, le no(Cr) dans Cr₂O₇^2- = + VI (donc + XII pour 2 Cr) tandis que dans no(Cr) dans Cr³⁺ = + III (+ VI pour 2 Cr)

- Cr₂O₇^2- + ne- = 2 Cr³⁺ <=> Cr₂O₇^2- + 6e- = 2 Cr³⁺

- Equilibre des charges (8- VS 6 +) => Cr₂O₇^2- + 6 e- + 14 H₃O⁺ = 2 Cr³⁺

- Equilibre des atomes, Cr₂O₇^2- + 6 e- + 14 H₃O⁺ = 2 Cr³⁺ + 21 H₂O

 

Ensuite on fait de même pour le couple CH₃COOH / CH₃CH₂OH

- no© dans CH₃COOH = - no(O) + (-no(OH))  = + II + (+I) = + III   et no© dans CH₃CH₂OH = -2no(H) + (-no(OH)) = -2 x (+I) - (-I) = -I, il y a donc un échange de 4 e-

CH₃COOH + 4 e- = CH₃CH₂OH

- Equilibre des charges, CH₃COOH + 4 e- + 4 H₃O⁺ = CH₃CH₂OH

- Equilibre des atomes, CH₃COOH + 4 e- + 4 H₃O⁺ = CH₃CH₂OH + 5 H₂O

 

Une fois que tu as tes 2 demi-équations, tu dois les équilibrer de façon à avoir le même nombre d'électrons. Tu cherches donc le coefficient multiplicateur commun (ici, on a 6 électrons contre 4 électrons, donc le plus proche c'est 12, donc on multiplie par 2 la demi-équation du chrome et par 3 celle de l'éthanol)

La réaction a lieu entre Cr₂O₇^2- et CH₃CH₂OH (l'éthanol joue ici le rôle de réducteur, donc soit ça te sera précisé, ou tu auras le potentiel de chaque couple ce qui te permettra de déterminer qui est le couple réducteur et qui est le couple oxydant (rappel, plus E° augmente, plus le couple est oxydant).

 

2 Cr₂O₇^2- + 3 CH₃CH₂OH + 28 H₃O⁺ + 15 H₂O -> 4 Cr³⁺ + 3 CH₃COOH + 12 H₃O⁺ + 42 H₂O

On simplifie les H₃O⁺ et les H₂O, donc finalement la réaction équilibrée est :

2 Cr₂O₇^2- + 3 CH₃CH₂OH + 16 H₃O⁺ -> 4 Cr³⁺ + 3 CH₃COOH + 27 H₂O

 

Voilà, j'espère avoir pu répondre à tes questions.

Bonne nuit

[jujub]

Merci beaucoup Aurore!