4 Le nombre d’oxydation - Le Mans University
4 Le nombre d’oxydation La notion de nombre d’oxydation permet de définir un élément chimique vis à vis des autres en terme de type de réaction (oxydation ou réduction) ou en terme de comportement (oxydant ou réducteur) Oxydant +ne-→ réducteur (réact ion d’oxydation de droite à gauche, de réduction en sens inverse)
Corrigé exercice 33 - AlloSchool
+IV est le nombre d’oxydation maximal du carbone car cela correspond à la perte formelle de tous ses électrons de valence Oxygène et hydrogène Remarque sur O et H : Dans toutes les molécules ou ions moléculaires de l’exercice, l’oxygène est à son nombre d’oxydation minimal (−II), qui correspond au remplissage
CHIM103B – DS2 – L’uranium
Le nombre d’oxydation maximal de l’uranium est donc égal à 6 2) L’hexafluorure d’uranium, UF 6 , est un composé utilisé dans le processus d’enrichissement de l’uranium Donner la
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d’oxydation d’un atome faisant partie d’une espèce chimique Le nombre d’oxydation est un nombre pur Sa valeur correspond à la différence entre le nombre d’électrons que possède un atome neutre isolé de même nature et le nombre d’électrons attribués à cet atome dans l’espèce chimique considérée
PARTIE V : Transformations chimiques en solution aqueuse
• Le nombre d’oxydation maximal d’un élément « représentatif » du tableau périodique (colonnes 1, 2, 13 à 18) ne peut être supérieur au nombre d’électrons de la couche externe • Il peut arriver, lorsqu’il y a plusieurs atomes du même élément dans un composé, que le
Corrigé exercice 33 - Chimie - PCSI
+IV est le nombre d’oxydation maximal du carbone car cela correspond à la perte formelle de tous ses électrons de valence Oxygène et hydrogène Remarque sur O et H : Dans toutes les molécules ou ions moléculaires de l’exercice, l’oxygène est à son nombre d’oxydation minimal (−II), qui correspond au remplissage
Corrigé exercice 33 - cours, examens
4×−II+&’Cl=−1, d’où : &’Cl=+VII Remarques : +VII est le nombre d’oxydation maximal du chlore car cela correspond à la perte formelle de tous ses électrons de valence Ceci est à l’origine du préfixe « per » dans le nom « perchlorate », car ce préfixe désigne un n o particulièrement élevé d’un élément
ÉCOLES NORMALES SUPÉRIEURES ÉCOLE NATIONALE DES PONTS ET
21 Préciser, en justifiant votre réponse, quel est le nombre d’oxydation maximal que le rhénium peut raisonnablement atteindre B 3 Etude du complexe [Re(O)(hoz) 2] + 22 La liaison rhénium-oxygène terminal dans le complexe [Re(O)(hoz) 2] + est d’environ 1,65 Å Comparer cette valeur aux valeurs données en annexe
Cette épreuve est constituée de trois exercices Elle
Le nombre d’oxydation de l’atome du soufre a au gmenté de 0 à +IV, donc le soufre est oxydé dépassé le niveau tolérable maximal 75 (µ g/m 3)
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ChimieorganiqueExercice33Page1sur6Corrigé exercice 33 NOMBRESD'OXYDATIONIonperchlorateClO$%StructuredeLewis:Cl
O O O OCl O O O O _ _Nombresd'oxydation:L'oxygèneestplusélectronégatifquelechlore.Onattribuedoncformellementà chaqueatomed'oxygènelesélectronsdela(des)liaison(s)covalente(s).Chaqueoxygèneseretrouvedoncavecformellementquatredoublets:í µí µO=-IILenombred'oxydationduchloresedétermine:- soitenconsidérantque,puisquetouslesélectronsdevalenceontétédonnésformellementauxatomesO,iln'enresteplussurlechlore.Commecetélémentaseptélectronsdevalencelorsqu'ilestneutre,onendéduitunnombred'oxydationde+VII.- soitenappliquantlefaitquelasommedesn.o.desatomesestégaleà lachargedel'ion,soit:4×-II+í µí µCl=-1,d'où:í µí µCl=+VII.Remarques: +VIIestlenombred'oxydationmaximalduchlorecarcelacorrespondà laperteformelledetoussesélectronsdevalence.Ceciestà l'originedupréfixe"per»danslenom"perchlorate»,carcepréfixedésigneunn.o.particulièrementélevéd'unélément. Méthoderapidecourantepourdéterminerlesn.o.sansécrirelastructuredeLewis:s'assurerqu'iln'yaniliaisonF-OniliaisonO-Oetendéduireimmédiatementquetouslesatomesd'oxygènesont-II.Puisendéduireparlasommedesn.o.quelechloreest+VII. DansleréactifdeLemieux-Johnson,onretrouveunoxydantpuissantsimilaire,l'ionperiodate,oùc'estl'iodequiestaun.o.+VII,sonn.o.maximal.AnhydridehypochloreuxCl2OStructuredeLewis:OClCl
Nombresd'oxydation:L'oxygèneestplusélectronégatifquelechlore.Onluiattribuedoncformellementlesélectronsdesliaisonscovalentes.L'oxygèneseretrouvedoncavecformellementquatredoublets:í µí µO=-IILenombred'oxydationduchloresedétermine:- soitenconsidérantque,puisquetouslesélectronsdevalenceontétédonnésformellementà O,chaquechloreneconservequetroisdoubletssoitsixélectrons.Commecetélémentaseptélectronsdevalencelorsqu'ilestneutre,onendéduitunnombred'oxydationde+I.
ChimieorganiqueExercice33Page2sur6- soitenappliquantlefaitquelasommedesn.o.desatomesestégaleà lachargedel'ion,soit:-II+2Ã—í µí µCl=0,d'oÃ¹í µí µCl=+I.Remarque: Méthoderapidecourantepourdéterminerlesn.o.sansécrirelastructuredeLewis:s'assurerqu'iln'yaniliaisonF-OniliaisonO-Oetendéduireimmédiatementquetouslesoxygènessont-II.Puisendéduireparlasommedesn.o.quelechloreest+I.IonsulfiteSO62%StructuredeLewis:S
O OOS O OOS O OO _ _ _ _ _ _ Cl OO ClNombresd'oxydation:PasdeliaisonO-O,doncí µí µO=-II;Lechloreestplusélectronégatifquelesoufre,onluiattribueledoublet,doncí µí µCl=-I;2×-II+2×-I+í µí µS=0,doncí µí µS=+VI.Remarque: +VIestlenombred'oxydationmaximaldusoufrecarcelacorrespondà laperteformelledetoussesélectronsdevalence.IonpermanganateMnO$%Voirlecasdel'ionperchlorateci-dessus:c'estexactementlemêmecasenremplaçant"chlore»par"manganèse».í µí µO=-IIetí µí µMn=+VIIRemarque: +VIIestlenombred'oxydationmaximaldumanganèsecarcelacorrespondà laperteformelledetoussesélectronsdevalence(lemanganèseestsituécolonne7,ila7électronsdevalence4í µ23í µí±‘).Ceciestà l'originedupréfixe"per»danslenom"permanganate»,carcepréfixedésigneunn.o.particulièrementélevéd'unélément.
ChimieorganiqueExercice33Page3sur6 AnhydridechromiqueCrO6StructuredeLewis:CrOO ONombresd'oxydation:PasdeliaisonO-O,doncí µí µO=-II;3×-II+í µí µCr=0,doncí µí µCr=+VI.Remarque: +VIestlenombred'oxydationmaximalduchromecarcelacorrespondà laperteformelledetoussesélectronsdevalence(lechromeestsituécolonne6,ila6électronsdevalence4í µ?3í µí±‘). IondichromateCr2O@2%StructuredeLewis:CrOO
O Cr O O O O __ formules mésomèresNombresd'oxydation:PasdeliaisonO-O,doncí µí µO=-II;7×-II+2í µí µCr=-2,doncí µí µCr=+VI.LesdeuxatomesCrontmêmeí µí µcarl'ionestsymétrique.Remarque: +VIestlenombred'oxydationmaximalduchromecarcelacorrespondà laperteformelledetoussesélectronsdevalence(lechromeestsituécolonne6,ila6électronsdevalence4í µ?3í µí±‘). AcidechromiqueH2CrO$StructuredeLewis:CrOO
O O HHChimieorganiqueExercice33Page4sur6Remarque: +VIestlenombred'oxydationmaximalduchromecarcelacorrespondà laperteformelledetoussesélectronsdevalence(lechromeestsituécolonne6,ila6électronsdevalence4í µ?3í µí±‘). Tétraoxyded'osmiumStructuredeLewis:OsOO
O ONombresd'oxydation:PasdeliaisonO-O,doncí µí µO=-II;4×-II+í µí µCr=0,doncí µí µOs=+VIII.Remarques: +VIIIestlenombred'oxydationmaximaldel'osmiumcarcelacorrespondà laperteformelledetoussesélectronsdevalence(l'osmiumestsituécolonne8,ila8électronsdevalence6í µ25í µH). OsO$estunoxydantpuissant,utilisénotammentdansl'oxydationdesalcènes.Enquantitécatalytiqueetenprésenced'unco-oxydant,ilprovoqueladihydroxylationsyndesalcènes.IlestégalementlecatalyseurdanslacoupureoxydantedeLemieux-Johnson. MéthanolStructuredeLewis:COH
H H HNombresd'oxydation:PasdeliaisonO-O,doncí µí µO=-II;lesatomesHsontliésà desOoudesC,doncí µí µH=+I.-II+4×(+I)+í µí µC=0,doncí µí µC=-II. MéthanalStructuredeLewis:CO
H H ChimieorganiqueExercice33Page5sur6 AcideméthanoïqueStructuredeLewis:CO O H HNombresd'oxydation:PasdeliaisonO-O,doncí µí µO=-II;lesatomesHsontliésà Oouà C,doncí µí µH=+I.2×-II+2×(+I)+í µí µC=0,doncí µí µC=+II. DioxydedecarboneStructuredeLewis:COO
Nombresd'oxydation:PasdeliaisonO-O,doncí µí µO=-II.2×-II+í µí µC=0,doncí µí µC=+IV.Remarque: +IVestlenombred'oxydationmaximalducarbonecarcelacorrespondà laperteformelledetoussesélectronsdevalence.OxygèneethydrogèneRemarquesurOetH:Danstouteslesmoléculesouionsmoléculairesdel'exercice,l'oxygèneestà sonnombred'oxydationminimal(-II),quicorrespondauremplissageformelledesacouchedevalence,etl'hydrogèneestà sonnombred'oxydationmaximal(+I)quicorrespondà laperteformelledesonélectrondevalence.CouplesRed/Oxapparaissantdansl'exercicePourtrouverlescouples,ilfautraisonnerparélémentchimique.Chlore:onletrouveà troisn.o.différents:n.o.espèce+VIIClO$%+ICl2O-ISO2Cl2Ainsi,lescouplesClO$%/Cl2O;ClO$%/SO2Cl2etCl2O/SO2Cl2sontdescouplesOx/Reddel'élémentchlore.Soufre:onletrouveà deuxn.o.différents:n.o.espèce+VISO2Cl2+IVSO62%LecoupleSO2Cl2/SO62%estdoncuncoupleOx/Reddusoufre.
ChimieorganiqueExercice34Page1sur2Corrigé exercice 34 ÉQUATIONSDERÉACTIONSD'OXYDORÉDUCTIONENSOLUTIONAQUEUSEACIDELesnombresd'oxydationdesatomesquienchangentsontindiquésà côtédechaqueespèce.1)Bienidentifierlesdeuxcouples:Br#estl'oxydantdansuncoupleetleréducteurdansl'autre.+I02HBrO+2í µí±’+2H*=Br#+2H#O2Brí±’=Br#+2í µí±’-I0BILAN:H*+HBrO+Brí±’=Br#+H#O(aprèssimplificationpar2)Remarque:lesens1estunemédiamutation,lesens2unedismutation.2)Attentionauxn.o.danslesmoléculesorganiques,lesatomesdecarbonen'ontpastouslemêmen.o.,maisons'intéresseà celuiquichange,c'est-à -direl'atomedecarbonefonctionnel:écrirelaformuledéveloppéedesmoléculespourretrouverlesn.o.indiqués.-I(CportantOH)+III(CdeCO#H)CH/CH#OH+H#O=CH/CO#H+4í µí±’+4H*(×5)MnO5í±’+5í µí±’+8H*=Mn#*+4H#O(×4)+VII+IIBILAN:12H*+5CH/CH#OH+4MnO5í±’â‡„5CH/CO#H+4Mn#*+11H#O(aprèssimplificationdesH*etH#O)Àretenir:Enmilieuaqueuxacide,lesalcoolsprimairessontgénéralementrapidementoxydésenacidescarboxyliques.Ilestdifficiledes'arrêteraustadedel'aldéhyde.3)+VI+IIICr#O:#í±’+6í µí±’+14H*⇄2Cr/*+7H#O3Ií±’â‡„I/í±’+2í µí±’(×3)-I(0,-I,0)III
_ _ _BILAN:2H*+2HNO#+3Ií±’â‡„2NO+I/í±’+2H#O6)-II(soufre)0HgS+2Clí±’â‡„S+2í µí±’+HgCl#(×3)NO/í±’+3í µí±’+4H*⇄NO+2H#O(×2)+V+IIBILAN:8H*+3HgS+2NO/í±’+6Clí±’â‡„3HgCl#+2NO+3S+4H#ORemarque:Pourlapremièredemi-équationélectronique,procédercommesuit:- onremarquetoutd'abordquec'estlesoufrequichangedenombred'oxydation(coupleS/HgSetonéquilibreavec2í µí±’;- onéquilibrealorsenmercure,quinechangepasdenombred'oxydation:ilest+IIdansHgS;onpourraitpenserécrire+Hg#*à droite,maisl'énoncénousimposeHgCl#,quiestbiendetoutesfaçonsdumercure+II;- ilfautalorséquilibrerenchlore.Luinonplusnechangepasden.o.,ilest-IdansHgCl#,onéquilibrealorsà gaucheavec2Clí±’.
ChimieorganiqueExercice35Page1sur2Corrigé exercice 35 ÉQUATIONSDERÉACTIONSD'OXYDORÉDUCTIONENSOLUTIONAQUEUSEBASIQUELesnombresd'oxydationdesatomesquienchangentsontindiquésà côtédechaqueespèce.1)Leshydroxydesdefersontdesprécipitésdecationsduferavecl'ionHO#;unprécipitéétantneutre,onretrouveimmédiatementlachargeducation,donclen.o.dufer...+II0Pb)*+2í µ#⇄PbFeOH)+HO#⇄FeOH0+1í µ#(×2)+II+IIIBILAN:2HO#+2FeOH)+Pb)*⇄2FeOH0+Pb2)L'iontartrateestunanionorganiquequineparticipepasà l'oxydoréduction.Sachargeest-2(onlenoteT)#).LanotationCuT))#représenteuncomplexe,dechargeglobale-2,constituédel'associationd'uncationCu)*avecdeuxanionsT)#.+II+I2CuT))#+2í µ#+2HO#⇄Cu)O+4T)#+H)OCH0CHO+3HO#⇄CH0CO)#+2í µ#+2H)O+I(Cdel'aldéhyde)+III(Cducarboxylate)BILAN:5HO#+2CuT))#+CH0CHO⇄Cu)O+4T)#+CH0CO)#+3H)OCetteexpérienceillustrelecaractèreréducteurdesaldéhydesparl'apparitiond'unprécipitérougebriquedeCuí µO.3)+V+VIIBrO0#+2HO#⇄BrO>#+2í µ#+H)OF)+2í µ#⇄2F#0-IBILAN:2HO#+BrO0#+F)⇄BrO>#+2F#+H)O
ChimieorganiqueExercice36Page1sur2Corrigé exercice 36 ANALYSEPARCLIVAGE1) LaréactiondeLemieux-Johnsonestuneréactiondecoupureoxydanted'unalcène.Onintroduitl'alcènedansunesolution:-dontlesolvantestunmélanged'eauetd'unsolvantorganiqueoxygéné,parexempleleTHF;-contenantunepetitequantitédetétraoxyded'osmiumOsOí µ(agissantentantquecatalyseur);-contentantunexcèsdeperiodatedesodiumNaIOí µ(aumoinsledoubledel'alcène).Menéesurlebut-1-ène,laréactionapouréquation:H
H H IO 3 IO 4 H H OO H OsO 4 2 2 _ _ but-1-ène cat méthanalpropanal -II-I +VII 0 +I +V H H IO 3 IO 4 H H OO H IO 4 IO 3 OsO 4 Os H H H OO OO H H H OHOH OH 2 OH 2 _ _ _ _2) Pourretrouverl'alcènededépart,ilsuffitd'écrirelesdeuxgroupescarbonyleenregard:O
H CH 3 O H H H CH 3 H H provient de la coupure oxydante de propène A O CH 3 CH 3 O CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 provient de la coupure oxydante de2,3-diméthylbutène B
ChimieorganiqueExercice36Page2sur2OO
provient de la coupure oxydante de1-méthylcyclopentène C
ChimieorganiqueExercice37Page1sur1Corrigé exercice 37 PROCÉDÉWACKEROnconstatedansleséquationsfourniesquedenombreusesespècesapparaissenttantôtà droite,tantôtà gauche.Celasignifiequesilesétapess'enchaînentenboucle,cesespècesseronttourà tourconsomméesetrégénérées.Onpeutdoncreprésentercestroisétapesselonlabouclecatalytiquesuivante:CuCl
2 [PdCl 4