Donner la formule et le nom systématique de l'acétone O Donner la formule générale d'un aldéhyde ? Dismutation du diiode en ions iodure I- et iodate IO3
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Page 1
NOTE : ...../.....
OLYMPIADES NATIONALES DE LA CHIMIE
EPREUVES REGIONALES 2003
ACADEMIE DE NANCY-METZ .
DUREE DE L'EPREUVE : 2 h 30
NOM et Prénom : M - Mlle....................................................................................Sexe : M. F.
ETABLISSEMENT : .......................................Ville :..........................CLASSE : ..............................................................
ADRESSE PERSONNELLE :
Tél. : ............................................................Date de naissance : ........ / ........ / 19......
Cette partie doit être impérativement remplie et avec SOIN. RECOMMANDATIONS GENERALES : il est demandé de lire avec attention les questions posées et d'y répondre avec précision et concision dans le cadre imposé. L'utilisation de la calculatrice n'est pas autorisée .Les quelques calculs seront faits à la main. Une bonne approximation sera suffisante pour que le résultat soit
considéré comme correct.Page 2
I - Les ongles
On considère un dissolvant constitué par un mélange eau-acétone1.1. Donner la formule et le nom systématique de l'acétone.
O propanone1.2. Quel est le nom du groupe fonctionnel présent dans une cétone ?
Groupe carbonyle
1.3. Donner la formule générale d'un aldéhyde ?
RH O Détermination de la concentration en acétone dans un vernisLe dosage comporte les étapes suivantes :
Dismutation du diiode en ions iodure I
et iodate IO 3- . La réaction a lieu en milieu basique : 3 I 2 + 6 HO = 5 I + IO 3- + 3 H 2 O(1) Réaction entre les ions iodate et une cétone méthylée avec formation entre autres de triiodométhane et d'ions carboxylate.R - CO - CH
3 + IO 3- + 2 I = CHI 3 + RCOO + 2 HO (2) On repasse ensuite en milieu acide afin de transformer les ions IO 3- et I qui n'ont pas réagi en diiode : 5 I + IO 3- + 6 H +aq = 3 I 2 + 3 H 2 O(3) On dose alors le diiode formé par une solution de thiosulfate de sodium de concentration C o connue (réaction (4))1.4.1. Quel nom donne-t-on habituellement au triiodométhane ?
iodoforme1.4.2. Retrouver les demi-équations redox relatives à l'équation (1)
Page 3
I 2 + 2 e = 2I I 2 + 12 HO = 2 IO 3- + 6 H 2O + 10
e-1.4.3. Pourquoi parle-t-on de dismutation du diode dans la réaction d'équation (1) ?
L'élément iode est oxydé en IO
3- et réduit en I1.4.4. Le diiode est-il soluble dans l'eau ? Comment prépare-t-on une solution aqueuse
de diiode ?Le diiode est très peu soluble dans l'eau.
On dissout I
2 dans une solution d'iodure de potassium.1.4.5. Retrouver l'équation correspondant à la réaction (4) sachant que les couples
redox mis en jeu sont les couples I 2 /I et S 4 O 62-/S 2 O 32-
I 2 + 2 e = 2I 2 S 2 O 32-
= S 4 O 62-
+ 2 e I 2 + 2 S 2 O 32-
= 2I + S 4 O 62-
1.4.6. Quel est le nom de l'ion S
4 O 62-Ion tétrathionate
1.4.7. Etablir la relation entre la quantité (exprimée en mol) de I
2 dosé (par S 2 O 32-) et la quantité (en mol) de S 2 O 32-
versé à l'équivalence. n(I 2 )dosé= ½ n(S 2 O 32-
) versé à l'équivalence Pour déterminer la concentration en acétone dans le dissolvant, on réalise les solutions suivantes :
Solution " essai »On introduit E = 5,0 mL de solution de dissolvant diluée 100 fois, 20,0 mL d'une
solution de diiode et 15 mL d'une solution d'hydroxyde de sodium. On laisse réagir pendant 15 min. On ajoute alors 15 mL d'une solution d'acide sulfurique.Solution " témoin »On procède comme pour la solution " essai » en remplaçant la solution de dissolvant
par de l'eau distillée. dans lesquelles on dose le diiode présent par une solution de thiosulfate de sodium de concentration molaire C o1.4.8. En appelant n
E la quantité de I 2 dosé par S 2 O 32-dans l'erlen "Essai" et n T la quantité de I 2 dosé par S 2 O 32-
dans l'erlen "Témoin", exprimer n E et n T en fonction de C o V E et V T , V E et V T désignant respectivement les volumes (exprimés en mL) de solution