QCM7 CB 2023 CHIMIE

[ryad213]

Bonjour, j'avais une question par rapport au qcm ci-joint j'ai du mal avec les items B,C,D et E si quelqu'un pourrait me donner un coup de main pour la correction ça serait super,merci d'avance!
 

 

Edited January 15, 2023 by Ryad_213

[Amélithium]

Coucou @Ryad81

• Pour l'item B : 

La molécule d'éthanol est CH3-CH2OH, au cours de la réaction il va se transformer en acide éthanoïque CH3-COOH.

Il faut donc regarder les nombres d'oxydation des C sur les molécules pour voir s'il y a un changement de no. Si pas de changement = pas de réaction RedOx donc pas de réduction ou oxydation. Si y'a un changement, alors c'est une RedOx et il faudra déterminer si c'est une réduction ou une oxydation.

Du coup, là le plus simple je trouve est de dessiner les molécules et de noter pour chaque liaison, 0, +I et -I en fonction de quel atome est plus EN que l'autre. On obtient ça : 

Di-moi si tu comprends pas comment on fait, je le détaillerai plus ! 

Tu vois que les C verts ne changent pas de no. 

Par contre le C qui porte le OH (en jaune) et celui de la fonction acide carboxylique (en bleu) ont un no différent : on passe de -I à +III donc le no du C augmente.

Une Augmentation du no signe une oxydAtion et une diminUtion (ou réduction) du no témoigne d'une rédUction.

Donc ici nous avons une oxydation, et pas une réduction donc l'item est FAUX.

 

• Pour l'item C : 

Il faut commencer par trouver les 2 demi-équations, puis ensuite équilibrer pour avoir bien le même nombre d'e- échangés.

Tu pars de ton premier couple Redox et tu dois trouver les no du Cr.

 

* Pour Cr₂O₇^2- :

 

Tu as no(Cr₂O₇^2-) = -2                      => le no d'un corps composé est égal à 0 s'il s'agit d'une molécule ; et est égal à la charge de l'ion s'il s'agit d'un ion, c'est le cas ici donc il vaut -2

 

Donc tu pars de cette équation et tu développes en séparant le no de chacun de tes atomes (donc si un atome est en plusieurs exemplaire tu multiplies le no par le nombre de tes atomes) : 

no(Cr₂O₇^2-) = -2

2no(Cr) + 7no(O) = -2           

Puis tu résous ton équation en faisant passer les no de tes atomes autres que celui dont tu t'intéresses (ici Cr) à droite : 

2no(Cr) = -2 -7no(O)

2no(Cr) = -2 - 7 x (-2)

2no(Cr) = -2 + 14 

2 no(Cr) = +12

 

* Pour Cr³⁺: 

 

no(Cr³⁺) = + 3               => le no vaut la charge de l'ion

 

 

Ensuite tu dois équilibrer tes atomes : tu as 2 Cr dans Cr₂O₇^2- et 1 seul dans Cr³⁺ donc pour équilibrer tes Cr il en faut 2 à droite, tu obtiens : 

Cr₂O₇^2- <-> 2 Cr³⁺ 

Or d'après tes no tu as : 

+ 12 <-> 2 x +3 soit : 

+ 12 <-> + 6

Donc pour obtenir le même nombre à droite et à gauche, il faut ajouter -6 à gauche pour obtenir +6 des 2 côtés : tu ajoutes donc 6 électrons à gauche 

Cr₂O₇^2- + 6 e- <-> 2 Cr³⁺ 

 

Ensuite tu dois équilibrer les charges donc tu as -2-6 = -8 à gauche et +6 à droite, il faut donc 14 charges + à gauche (-8 + 14 = +6) : tu ajoutes 14 H₃O⁺ à gauche : 

Cr₂O₇^2- + 6 e-  + 14 H₃O⁺ <-> 2 Cr³⁺ 

 

Enfin tu équilibres les nombres d'atomes (équilibrage de la matière) avec des H₂O : tu as 7 O + 14 O = 21 O à gauche donc il t'en faut 21 à droite donc obligatoirement 21 H₂O à droite ; de plus tu as 14 x3 H = 42 H à droite et tu en as donc 42 aussi (puisque ça s'équilibre automatiquement) à droite en ajoutant les 21 H₂O.

Cela te donne comme demi-équation : Cr₂O₇^2- + 6 e-  + 14 H₃O⁺ = 2 Cr³⁺ + 21 H₂O

 

 

Pour le 2ème couple Redox : On a déjà les no des C avec l'item B (pas besoin de faire le calcul comme pour Cr mais les 2 techniques marchent, je trouve que c'est juste plus simple avec les dessins). On fait pareil ensuite : 

 

CH3-CH2OH <-> CH3COOH

-I <-> + III

 

Calcul du nb d'e- avec les no : Il faut ajouter -4 à droite pour obtenir -I partout, donc on ajoute 4 e- à droite :

CH3-CH2OH <-> CH3COOH + 4 e-

 

Equilibre des charges avec H₃O⁺ : 0 à gauche (molécule neutre) et -4 à droite (car 4 e-) donc il faut ajouter 4 H3O+ à droite pour avoir 0

CH3-CH2OH <-> CH3COOH + 4 e- + 4 H₃O⁺

 

Equilibre de la matière avec H₂O : 

A gauche :  

2 C

6 H

1 O

A droite : 

2 C -> on est bon

16 H (3 + 1 + 12) -> 16 à D vs 6 à G, il en manque donc 10 à G donc 5 H2O

6 (2 + 4) O -> 1 à G vs 6 à D, il en manque 5 donc c'est bien 5 H2O à gauche, le compte est bon !

On a donc la 2ème demi-équation : CH3-CH2OH + 5 H₂O = CH3COOH + 4 e- + 4 H₃O⁺

 

Sur la 1ère demi-équation on a 6 e-, sur la deuxième 4 donc il faut trouver le plus petit nombre pour obtenir un nombre d'e- identique, ça sera 12 e- (6 x 2 et 4 x 3)

Donc on réécrit les demi-équations en multipliant la première par 2 et la seconde par 3 :

2 Cr₂O₇^2- + 12 e-  + 28 H₃O⁺ = 4 Cr³⁺ + 42 H₂O

3 CH3-CH2OH + 15 H₂O = 3 CH3COOH + 12 e- + 12 H₃O⁺

On peut mtn écrire l'équation finale (d'après l'éq donnée dans l'énoncé) : 

2 Cr₂O₇^2- + 12 e-  + 28 H₃O⁺ + 3 CH3-CH2OH + 15 H₂O = 4 Cr³⁺ + 42 H₂O + 3 CH3COOH + 12 e- + 12 H₃O⁺

On peut supprimer les e- vu qu'il y en a 12 de chaque côté et enlever les molécules en double (H3O+ (28 - 12 = 16) et H2O (42 - 15 = 27) qui sont présentent des 2 côtés) : 

2 Cr₂O₇^2- + 16 H₃O⁺ + 3 CH3-CH2OH = 4 Cr³⁺ + 27 H₂O + 3 CH3COOH 

Donc l'item est FAUX pcq on dit qu'il y avait 12 e-, et pas 6 !

 

• Pour l'item D :

Pour ça le plus simple est de se souvenir de l'équation de base : Ox + ne- = Red donc le Red est celui qui n'a pas les e- avec lui ! 

CH3-CH2OH + 5 H₂O = CH3COOH + 4 e- + 4 H₃O⁺

Donc CH3CH2OH est bien le réducteur, l'item est VRAI.

• Pour l'item E : 

Il faut reprendre notre équation finale : 

2 Cr₂O₇^2- + 16 H₃O⁺ + 3 CH3-CH2OH = 4 Cr³⁺ + 27 H₂O + 3 CH3COOH

C'est bien ce qu'on a donc l'item est VRAI.

 

Dis-moi si c'est plus clair pour toi ou si tu as des questions !