Établir des équations d'oxydoréduction - Corrigé exercice 3

1. Méthodologie : analyser l'énoncé en faisant ressortir les données essentielles. Pour certains, représenter la situation à l’aide d’un schéma aide à mieux comprendre le problème.

Résolution pas à pas

1. Les demi-équations électroniques des deux couples en jeu sont les suivantes :
`"Cu(s) = Cu"^{2+}("aq") +2\ "e"^-`
`"Ag"^+("aq")+"e"^{-}=\ "Ag(s)"`

2. On multiplie la demi-équation électronique du couple de l'argent par un facteur 2 pour qu'il y ait échange de deux électrons, comme pour le cuivre :
`["Ag"^+("aq")+"e"^{-}=\ "Ag(s)"]times2`

3. En additionnant les deux demi-équations, on observe ainsi de part et d'autre de l'équation le même nombre d'électrons.
Remarque : dans le cas contraire, cela indiquerait une erreur dans la réponse.

\(\text{Cu(s)}+2\ \text{Ag}^{+}(\text{aq})+2\ \text{e}^{-}\longrightarrow\ \text{Cu}^{2+}\text{(aq)}+2\ \text{e}^-+2\ \text{Ag(s)}\)

L'équation d'oxydoréduction est donc : \(\text{Cu(s)}+2\ \text{Ag}^{+}(\text{aq})\longrightarrow\ \text{Cu}^{2+}\text{(aq)}+2\ \text{Ag(s)}\).

2. Les deux demi-équations sont les suivantes :
`"Fe(s)"="Fe"^{2+}("aq")+2\ "e"^-`
`"Cu"^{2+}+2\ "e"^{-}=\ "Cu(s)"`

L'équation d'oxydoréduction s'obtient simplement en additionnant membre à membre les deux demi-équations : \(\text{Fe(s)}+\text{Cu}^{2+}\text{(aq)}\longrightarrow\ \text{Fe}^{2+}(\text{aq})+\text{Cu(s)}\)

3. Les deux demi-équations sont les suivantes :
\(\text{A}\ell\text{(s)}=\text{A}\ell^{3+}\text{(aq)}+3\ \text{e}^-\)
`"Ag"^{+}+"e"^{-}=\ "Ag(s)"`

Après avoir appliqué un facteur 3 à la seconde demi-équation, et l'avoir additionnée à la première membre à membre, on obtient l'équation d'oxydoréduction :
\(\text{A}\ell(\text{s})+3\ \text{Ag}^{+}(\text{aq})\longrightarrow\ \text{A}\ell^{3+}(\text{aq})+3\ \text{Ag(s)}\)

4. La phrase « Des ions ferreux `"Fe"^{2+}"(aq)"` sont oxydés » indique que l’ion `"Fe"^{2+}"(aq)"` joue le rôle de réducteur dans son couple redox. Par ailleurs, `"I"_2"(aq)"` est l’oxydant de son propre couple. Or, dans une réaction d’oxydoréduction, l’oxydant d’un couple réagit toujours avec le réducteur d’un autre couple. Cela confirme donc que `"Fe"^{2+}"(aq)"` est bien le réducteur de son couple.

Les deux demi-équations sont les suivantes :
`"Fe"^{2+}("aq")="Fe"^{3+}("aq")+"e"^-`
`"I"_2("aq")+2\ "e"^{-}=\ 2\ "I"^{-}("aq")`

Après avoir appliqué un facteur 2 à la première demi-équation, et l'avoir additionnée à la seconde membre à membre, on obtient l'équation d'oxydoréduction : \(2\ \text{Fe}^{2+}(\text{aq})+\text{I}_2(\text{aq})\longrightarrow\ 2\ \text{Fe}^{3+}(\text{aq})+2\ \text{I}^-(\text{aq})\)

5. Les deux demi-équations sont les suivantes :
`2\ "S"_2"O"_3^{2-}("aq")="S"_4"O"_6^{2-}("aq")+2\ "e"^-`
`"I"_2("aq")+2\ "e"^{-}=\ 2\ "I"^{-}("aq")`

L'équation d'oxydoréduction s'obtient simplement en additionnant membre à membre les deux demi-équations : \(2\ \text{S}_2\text{O}_3^{2-}(\text{aq})+\text{I}_2(\text{aq})\longrightarrow \text{S}_4\text{O}_6^{2-}(\text{aq})+2\ \text{I}^-(\text{aq})\)