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CHIMIE QCMs


jlr.10
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Bonsoir, je ne comprend vraiment pas comment résoudre ce QCM, est-ce que quelqu'un aurait une explication détailler svp.  (pour les items B C et E)

 

QCM 8. Concernant l'énoncé ci-dessous, donnez le caractère vrai ou faux de

chacune des propositions suivantes :

Les ions nitrites sont oxydés en ions nitrates par certaines bactéries en présence

d'oxygène. Les potentiels biologiques standards des 2 couples considérés sont :

 

E® (NOg/NO2) = +0,42 V

 

E°(O2/H2O) = +0,82 V

 

(2,3 RT/F = 0,06 V)

 

A. Dans le couple O/H2O, le dioxygène joue le rôle d'oxydant.

 

B. La demi-réaction équilibrée correspondant au couple O2/H20 est la suivante :

O2 + 2e + 2 H20+ = 3H20

 

C. L'équation correspondant à la réaction d'oxydo-réduction globale est :

NO2 +½ 02 -> NO3+

 

D. La variation du potentiel standard biologique (AE) de la réaction globale est

égale à +1,24V.

 

E. Le logarithme décimal de la constante d'équilibre de la réaction globale est

supérieur à 10.

 

Merci d'avance pour le temps que vous aurez passez sur ma question. 

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  • Ancien du Bureau
  • Solution

Recoucou @jlr.10 !

 

il y a une heure, jlr.10 a dit :

B. La demi-réaction équilibrée correspondant au couple O2/H20 est la suivante :

O2 + 2e + 2 H20+ = 3H20

On commence par calculer les no des atomes communs aux 2 molécules, donc les O : 

 

no(O2) = 0

no(O) = 0

 

no(H2O) = 0 

no(O) = -2 no(H) = -2 x 1 = -2

 

Equilibre des atomes d'intérêt :

O2 = H2O

2 O vs 1 donc il faut 2 H2O à Dte

O2 = 2 H2O

 

Calcul du nb d'e- avec les no :

On utilise les no(O) qu'on a calculé juste au dessus :

          O2    = 2 H2O

Donc 2 x 0 = 2 x (-2)

         0       = -4  -> il faut donc ajouter -4 à Gche donc 4 e- à Gche

O2 + 4 e- = 2 H2O

(on pouvait déjà dire faux pcq le nb d'e- ne correspond pas)

 

Equilibre des charges avec H3O+ : 

O2 + 4 e- = 2 H2O

On a seulement 4 - à gauche car O2 et H2O sont des molécules donc neutres. Donc il faut ajouter 4 + (donc 4 H3O+) à gauche pour avoir 0 = 0

O2 + 4 e- + 4 H3O= 2 H2O

 

Equilibre de la matière avec H2O : 

O2 + 4 e- + 4 H3O= 2 H2O

A gauche :

2x1 + 4 O = 6 O

12 H 

A droite : 

2 O    -> il manque donc 4 O donc 4 H2O  

4 H    -> il manque donc 12-4 = 8 H donc 4 H2O (on retombe sur nos pattes donc on est bons !)

 

Donc on a : 

O2 + 4 e- + 4 H3O= 2 H2O + 4 H2O  

O2 + 4 e- + 4 H3O= 6 H2O

 

il y a une heure, jlr.10 a dit :

C. L'équation correspondant à la réaction d'oxydo-réduction globale est :

NO2 +½ 02 -> NO3+

image.png

 

Rappel : L'Ox le + fort (= E° le plus grand) réagit avec le Red le + fort (= E° le plus faible) pour donner Ox et Red les + faibles.

Donc au final on a l'Ox le + fort = O2 et Red le plus fort = NO2-

 

On a 4 e- pour le couple O2/H2O et 2 pour le couple NO2-/NO3-

Donc il faut multiplier la 2ème demi-équation pour avoir 4 e- échangés partout 

 

O2 + 4 H3O+ + 2 NO2- + 6 H2O = 6 H2O + 2 NO3- + 4 H3O

On peut simplifier (car H2O et H3O+ de chaque côté) :

O2 + 2 NO2- = 2 NO3-

 

il y a une heure, jlr.10 a dit :

D. La variation du potentiel standard biologique (AE) de la réaction globale est

égale à +1,24V.

On a ΔE°' = E°'Ox - E°'Red          (c'est une formule à connaitre)

ΔE°' = +0,82 - (+0,42) = +0,82 - 0,42 

ΔE°' = + 0,4 V 

(Du coup la correction de la D est fausse ... 😑)

Révélation

En plus ça aurait pu être -0,40 V encore si on se trompe dans la formule mais pas - 40 V c'est un peu gros 🤣

 

 

il y a une heure, jlr.10 a dit :

E. Le logarithme décimal de la constante d'équilibre de la réaction globale est

supérieur à 10.

On a trouvé que ΔE°' = + 0,4 V. Or on sait que ΔE°' = 0,06/n logK (c'est une formule du cours à connaître)

Donc ΔE° = 0,4 V = 0,06/n logK

Donc : 

0,4 = 0,06/n logK          avec n = 4 e-

0,4 = 0,06/4 logK

0,4 = 0,015 logK

logK = 0,4/0,015 = 4.10-1 / 1,5.10-2 = 4.10/1,5 (*) 

(*) 10a/10b = 10a-b

logK = 40/1,5 ≈ 26,67 > 10

 

 

Dis-moi si c'est plus clair !

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  • Ancien du Bureau
il y a 3 minutes, jlr.10 a dit :

Désoler de répondre aussi tard mais merci bcp j'ai bcp mieux compris : )

Avec plaisir ! Tkt pas je sais que vous avez un milliard de trucs à faire donc y'a aucun soucis t'en fais pas ! 

 

Bon courage pour les 2 prochains jours !! 💪❤️

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