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EXERCICES DE REVISION : LES REACTIONS DOXYDOREDUCTION

Capacités exigibles :

Couples redox

Potentiel redox

Réactions doxydoréduction

Influence de la formation dun composé peu soluble, dun complexe et du pH sur les potentiels redox

Dosages par potentiométrie

Exercice 1 (Daprès BTS ABM 2001 Etude dune pile) On considère la pile dont les deux compartiments sont formés : - dune solution contenant les ions fer II dans laquelle plonge une lame de fer pour lun ; - dune électrode de platine plongeant dans une solution acide contenant les ions Cr2O72- et

Cr3+ pour lautre.

Les concentrations molaires sont les suivantes :

- premier compartiment : [Fe2+] = 0,01 mol.L-1 - deuxième compartiment [Cr3+] = [Cr2O72-] = 0,1 mol.L-1 ; pH = 1

Un voltmètre mis aux bornes de cette pile indique une différence de potentiel positive de 1,70 V

entre lélectrode de platine et lélectrode de fer (reliée à la masse du voltmètre).

1. Faire un schéma de cette pile et indiquer ses polarités. Lorsque la pile débite, indiquer le sens de

circulation des électrons dans le circuit extérieur.

2. En déduire alors les réactions se produisant sur chaque électrode, et le bilan de ces réactions.

3. Calculer le potentiel pris par lélectrode de platine.

4. Quel est le potentiel de lélectrode de fer ?

5. En déduire le potentiel standard doxydoréduction du couple Fe2+/Fe.

On donne : E°( Cr2O72-/ Cr3+) = 1,33 V

Exercice 2 (Daprès BTS BIOAC 2013 Entretien des objets argentés)

Les objets recouverts dargen

lapparition dun film noir de sulfure dargent Ag2S. La formation de ce solide résulte de laction conjuguée

du dioxygène atmosphérique et du sulfure dhydrogène H2S (présent dans latmosphère, issu de

lalimentation ou issu des protéines de notre organisme). Le processus répond à léquation de réaction

suivante : Cet exercice propose dans un premier temps lexplicitation de la formation du film noir de sulfure

dargent sur un couvert argenté. Dans un deuxième temps sera abordée une technique visant à régénérer

largent métallique par élimination du dépôt noir de sulfure dargent afin de redonner au couvert argenté son

éclat originel.

1. Formation du film de sulfure dargent à la surface dun couvert argenté

En labsence dion sulfure S2-, le potentiel standard du couple Ag+/Ag vaut E10 = + 0,80 V.

En présence dion sulfure (issu de lhydrogène sulfureux H2S), largent métallique Ag devient très sensible à

loxydation, comme en témoigne la valeur du potentiel standard E20 du couple Ag2S/Ag : E20 = - 0,69 V.

Nous allons mettre en évidence de façon qualitative lévolution du potentiel doxydoréduction

E(Ag+/Ag).

1.1 Écrire la demi-équation électronique du couple Ag+/Ag.

1.2 En déduire lexpression littérale du potentiel doxydoréduction, noté E(Ag+/Ag), du couple

Ag+/Ag en fonction de E10 șC).

1.3 En présence dion sulfure S, les ions argent Ag+ conduisent à la formation dun précipité

de sulfure dargent Ag2S. Écrire léquation de réaction de précipitation.

1.4 À partir de la réponse donnée à la question 1.3, expliquer sans calcul, pourquoi le

potentiel doxydoréduction E(Ag+/Ag) diminue lorsque des ions sulfure sont présents dans le milieu.

1.5 Expliquer alors succinctement pourquoi loxydation de largent métallique Ag par le

dioxygène de lair est beaucoup plus facile en présence dions sulfure. On précise que dans ces conditions :

2. Entretien dun couvert argenté terni

Au fond dun cristallisoir rempli deau salée, on dispose une feuille de papier aluminium (Al).

On y plonge lobjet argenté terni par la couche noire de sulfure dargent, en assurant un contact entre

laluminium et lobjet. Après quelques minutes, on observe la réduction du sulfure dargent en argent

métallique : lobjet a retrouvé son éclat. Une odeur désagréable d" pourri » émane du cristallisoir au

fur et à mesure de la disparition du sulfure dargent.

2.1 En vous aidant des demi-équations électroniques des couples Al3+/Al et Ag2S /Ag,

montrer que léquation de la réaction doxydoréduction mise en jeu lors du processus sécrit :

3Ag2S(s) + 2Al(s) + 6H+(aq) = 6Ag(s) + 2Al3+(aq) + 3 H2S(g).

Données : E°(Ag2S(s) / Ag(s)) = - 0,69 V et E°(Al3+ / Al(s)) = - ș

2.2 Donner lH[SUHVVLRQ OLWWpUDOH GH OD IRUFH pOHFWURPRWULFH VWDQGDUG quotesdbs_dbs30.pdfusesText_36

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