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Mercredi 16 avril 2014
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Classification quantitative des couples oxydant - réducteur

Exercice 1 :

Si on plonge un morceau d’étain dans une solution d’acide chlorhydrique à pH = 0, on observe un dégagement de dihydrogène.

1) Déduire de cette observation quel sera le pôle - de la pile formée en associant les deux demi-piles suivantes :

- fil d’étain pur trempant dans une solution à 1 mol/L d’ions Sn2+,
- demi-pile à hydrogène dans les conditions standard.

2) Ecrire l’équation de la réaction globale qui se produit dans la pile.

Exercice 2 :

On donne les potentiels standard suivants : E0Fe2+/Fe = - 0,44 V et E0Fe3+/Fe2+ = + 0,77 V.

1) Ecrire les demi-equation électroniques correspondant à ces deux couples.

2) On plonge une lame de fer dans une solution contenant des ions fer (III).

Que se passe-t-il ? Ecrire la réaction chimique. Voyez-vous un intérêt pour cette réaction au laboratoire ?

Exercice 3 :

On dispose d’une plaque d’argent, d’une plaque de plomb, de solutions de nitrate d’argent et de nitrate de plomb.

1) Dessiner la pile que l’on peut réaliser, en précisant bien quel est le métal qui constitue le pôle positif et celui qui constitue le pôle négatif.

2) Quand la pile fonctionne, écrire les équations aux électrodes et la réaction globale.

3) Cette pile doit débiter un courant d’intensité 0,2 A pendant une heure et demie.

Quel métal sera consommé et en quelle quantité ?

Quelle doit être la concentration minimale de la solution de nitrate d’argent si on ne peut utiliser que 250 cm3 ?

Données : charge élémentaire e = 1,6.10-19 C ; constante d’Avogadro : 6,02.1023 mol-1

Exercice 4 :

Un morceau de fer contient des impuretés. Afin de déterminer la quantité d’impuretés présentes, on place 3,5 g de fer dans 250 cm3 d’acide chlorhydrique de concentration 0,5 mol/L.

1) Ecrire la réaction qui se produit.

2) Cette réaction étant terminée, on ajoute, après filtration une solution de soude de concentration 0,8 mol/L ; l’indicateur coloré (phénolphtaléine) change de teinte quand on a ajouté V = 50,0 cm3 de soude.

Les impuretés n’étant pas attaquées par l’acide, montrer que le fer est impur et calculer son degré de pureté (en masse).

Exercice 5 :

On a un mélange, sous forme de poudre, de cuivre, d’aluminium et de zinc.

On ajoute de l’acide chlorhydrique en excès sur 10,5 g de ce mélange. Après réaction, il reste un résidu solide de 2,4 g et le gaz qui s’est dégagé lors de l’attaque par l’acide occupe un volume de 5,66 L dans les conditions normales de température et de pression.

1) Calculer la composition du mélange en pourcentage massique.

2) Le résidu solide est mis en contact avec une solution aqueuse de nitrate d’argent. Il se produit une réaction. Si cette réaction est totale, quelle est la quantité et la nature du nouveau solide apparu ?

Données : masses molaires (g/mol) : Cu : 64 Al : 27 Zn : 66


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