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1- Équation de la réaction modélisant la transformation chimique entre le glucose et la solution de bleu de méthylène 1-1) Définitions : Un oxydant est une
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1ere SExercice : La bouteille magique
D'après épreuve de BAC Terminale S Afrique 2008Corrigé2008-2009
1- Équation de la réaction modélisant la transformation chimique entre le glucose et la
solution de bleu de méthylène.1-1) Définitions :
Un oxydant est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons. Un réducteur
est une espèce chimique capable de céder un ou plusieurs électrons.1-2) Demi-équation de réduction de la forme oxydée du bleu de méthylène :
BM+(aq) + H+(aq) + 2e- = BMH(aq)
1-3) Demi-équation d'oxydation du glucose :
RCHO(aq) + H2O = RCOOH(aq) + 2H+ + 2e-
1-4) En déduire l'équation de la réaction d'oxydoréduction :
BM+(aq) + H+(aq) + 2e- = BMH(aq)
RCHO(aq) + H2O = RCOOH(aq) + 2H+ + 2e-
BM+(aq) + H+(aq) +RCHO(aq) + H2OBMH(aq) + RCOOH(aq) + 2H+BM+(aq) + RCHO(aq) + H2OBMH(aq) + RCOOH(aq) + H+
2- Interprétation des observations :
2-1) Équation de la réaction d'oxydoréduction entre le dioxygène et la forme réduite du bleu de
méthylène : oxydation de BMH : BMH(aq) = BM+(aq) + H+(aq) + 2e- ×2 réduction de O2 : O2(aq) + 4H+(aq) + 4e- = 2H2O(l)2BMH(aq) + O2(aq) + 4H+(aq) 2BM+(aq) + 2H+(aq) + 2H2O(l)
2BMH(aq) + O2(aq) + 2H+(aq) 2BM+(aq) + 2H2O(l)
2-2) Interprétation des observations :
Le glucose dissout dans la solution, réduit le bleu de méthylène au cours d'une réaction qui est
lente, c'est pour cela qu'on observe une lente décoloration de la solution.Lorsque l'on agite le flacon, ou dissout le dioxygène présent dans la bouteille dans le solution et
il va oxyder la forme réduite du bleu de méthylène, ce qui explique l'apparition de la coloration
bleue (BMH réapparaît).3- Étude quantitative :
3-1) Tableau d'avancement :
ni(BMH) - 2xni(O2) - x2x ni(BMH) - 2xmaxni(O2) - xmax2xmax3-2) Quantité de matière initiale ni(O2) :
On a niO2=VO2
Vm =48×10-324,0Soit ni(O2) = 2,0×10-3 mol
3-3) Calcul de la quantité de matière ni(BMH) susceptible de réagir :
La quantité de matière ni(BMH) susceptible de réagir est telle que d'après le tableau
d'avancement on a : ni(BMH) - 2xmax = ni(O2) - xmax = 0 Soit xmax=niBMH2=niO2Soit
niBMH=2×niO2D'oùni(BMH) = 4,0×10-3 mol3-4) En déduire la quantité de glucose n(RCHO) ayant réagit avec le bleu de méthylène :
Tableau d'avancement de la réaction 1 :
BM+(aq) + RCHO(aq) + H2OBMH(aq) + RCOOH(aq) + H+État initialni(BM+)ni(RCHO)excès00
État intermédiaireni(BM+) - xni(RCHO) - xexcèsXx État finalni(BM+) - xmaxni(RCHO) - xmaxexcèsxmaxxmaxOn en déduit donc qu'à l'état final :
ni(RCHO) - xmax = 0où ni(RCHO) est la quantité de glucose ayant réagit. On en déduit donc que ni(RCHO) = xmax = ni(BMH)Soitni(RCHO) = 4,0×10-3 mol
3-5) Calcul de la masse de glucose n'ayant pas réagit :
Calculons la masse de glucose ayant réagit :
m(RCHO) = n(RCHO) × M(RCHO) = 4,0×10-3 × 180 = 7,2×10-1 g Sachant que l'on a introduit 5,0g de glucose dans l'erlenmeyer on en déduit que la masse de glucose n'ayant pas réagit vaut : m'(RCHO) = 5,0 - 7,2×10-1 m'(RCHO) = 4,3 gLe glucose a donc été introduit en large excès puisque 86% en masse du glucose introduit n'a
pas réagit.quotesdbs_dbs22.pdfusesText_28