Établir des équations d'oxydoréduction - Corrigé exercice 4

Remarque : la méthode de résolution de l'exercice est détaillée ci-dessous. Cependant, seules les demi-équations et l'équation de réaction sont attendues sur la copie.

Étape 1 : établir les demi-équations électroniques dans le sens de la réaction

a. Pour le couple \(\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_2\text{(aq)}/\text{C}_3\text{H}_8\text{O(aq)}\)

1. Faire apparaître le réactif, ici le réducteur du couple, du côté gauche de l'égalité :\(\text{C}_3\text{H}_8\text{O(aq)}=\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_2\text{(aq)}\)

2. Ajuster la stœchiométrie des éléments autres que `"H"` et `"O"`, si nécessaire. Ici aucun changement n'est à effectuer.

3. Ajuster la stœchiométrie de l'élément oxygène en ajoutant \(\text{H}_2\text{O}(\ell)\), si nécessaire (comme c'est le cas ici) : \(\text{C}_3\text{H}_8\text{O(aq)}+\text{H}_2\text{O}(\ell)=\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_2\text{(aq)}\)

4. Ajuster la stœchiométrie de l'élément hydrogène en ajoutant `"H"^+("aq")`, si nécessaire (comme c'est le cas ici) : \(\text{C}_3\text{H}_8\text{O(aq)}+\text{H}_2\text{O}(\ell)=\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_2\text{(aq)}+14\text{ H}^+\text{(aq)}\)

5. Ajuster la charge des deux côtés en ajoutant des électrons : \(\text{C}_3\text{H}_8\text{O(aq)}+\text{H}_2\text{O}(\ell)=\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_2\text{(aq)}+14\text{ H}^+\text{(aq)}+4\text{e}^-\)

b. Pour le couple \(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)/Cr}^{3+}\text{(aq)}\)

1. Faire apparaître le réactif, ici le réducteur du couple, du côté gauche de l'égalité : \(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)}=​​\text{Cr}^{3+}\text{(aq)}\)

2. Ajuster la stœchiométrie des éléments autres que `"H"` et `"O"`, si nécessaire (comme ici) : \(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)}=​​2\text{ Cr}^{3+}\text{(aq)}\)

3. Ajuster la stœchiométrie de l'élément oxygène en ajoutant \(\text{H}_2\text{O}(\ell)\), si nécessaire (comme ici) : \(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)}=​​2\text{ Cr}^{3+}\text{(aq)}+7\text{ H}_2\text{O}(\ell)\) 

4. Ajuster la stœchiométrie de l'élément hydrogène en ajoutant `"H"^+("aq")`, si nécessaire (comme c'est le cas ici) : \(14\text{ H}^+\text{(aq)}+\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)}=​​2\text{ Cr}^{3+}\text{(aq)}+7\text{ H}_2\text{O}(\ell)\)

5. Équilibrer la charge des deux côtés en ajoutant des électrons : \(14\text{ H}^+\text{(aq)}+\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)}+6\text{ e}^-=​​2\text{ Cr}^{3+}\text{(aq)}+7\text{ H}_2\text{O}(\ell)\) 

Étape 2 : en déduire l'équation d'oxydoréduction

1. Équilibrer le nombre d'électrons échangés en multipliant les demi-réactions par les facteurs qui conviennent (3 pour la première, 2 pour la seconde).
\([\text{ C}_3\text{H}_8\text{O(aq)}+\text{H}_2\text{O}(\ell)=\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_2\text{(aq)}+14\text{ H}^+\text{(aq)}+4\text{e}^-]\times 3\)​​​​​​
\([\ 14\text{ H}^+\text{(aq)}+\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)}+6\text{ e}^-=​​2\text{ Cr}^{3+}\text{(aq)}+7\text{ H}_2\text{O}(\ell)\ ]\times2\) 

2. Additionner les deux demi-équations membre à membre et simplifier.\(3\text{ C}_3\text{H}_8\text{O(aq)}+16\text{ H}^+\text{(aq)}+2\text{ Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)}\longrightarrow3\text{ C}_3\text{H}_6\text{O}_2\text{(aq)}+ ​​4\text{ Cr}^{3+}\text{(aq)}+11\text{ H}_2\text{O}(\ell)\)