Exercice 1.
1. 2Al + 3 S = Al2S3.
2. Le nombre initial de moles d' aluminium est égal
à 1 / 27 mol, soit 0,037 mol.
Le nombre initial de moles de soufre est égal
à 3 / 32, soit 0,094 mol.
A la fin il ne restera plus d' aluminium.
Il restera 0,094 -3.0,0185 mol, soit 0,076 mol de soufre,
S. Soit une masse de soufre égale à 0,076.32 g, soit 2,43
g.
Il se sera formé 0,0185 mol de trisulfure de dialuminium.
La masse molaire du trisulfure de dialuminium est égale
à 2.27 + 3.32 g.mol-1, soit 150 g.mol-1.
Il se sera formé 0,0185.150 g de trisulfure de dialuminium, soit 2,775 g.
Exercice 2.
1. Oxydation du fer:
Fe = Fe2+ + 2 e.
2 H3O+ + 2 e = H2 + 2 H2O.
Bilan redox:
Fe + 2 H3O+ = Fe2+ + H2 + 2 H2O.
Ecriture complète:
Fe + 2 H3O+ + SO42- = Fe2+ + SO42- + H2 + 2 H2O.
On a dissous une masse de fer égale à 500 mg dans 250 mL d' acide sulfurique à 0,1 mol.L-1. La solution obtenue est appelée S.
2. Schéma du montage réalisé pour le dosage des ions Fe(II) de la solution S par les ions permanganate en milieu acide sulfurique.
On doit utiliser une burette graduée de 25 mL,
un erlenmeyer, un turbulent (barreau aimanté), un agitateur magnétique.
Pipettes graduées de 10 mL, éprouvette
graduée de 100 mL, eau distilée.
3. Oxydation des ions Fe (II) en ions Fe (III):
Fe2+ = Fe3+ + 1 e.
Réduction, en milieu acide, des ions permanganate en ions manganèse (II):
MnO4- + 8 H3O+ + 5 e = Mn2+ + 12 H2O.
Bilan redox:
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H3O+ = Mn2+ + 12 H2O+ 5 Fe3+ .
4. La prise d' essai de la solution S est de 10 mL.
Le volume équivalent est de 17,3 mL.
La concentration de la solution de permanganate de potassium est de 0,003 mol.L-1.
A l' équivalence, le nombre de moles d' ions permanganate versé est égal à 0,003.17,4.10-3 mol, soit 5,22.10-5 mol.
Le nombre de moles d' ions Fe (II) qui a réagi est égal à 5.5,22.10-5 mol, soit 2,61.10-4 mol.
La concentration de la solution dosée est égale, pour les ions Fe (II), à:
[Fe2+] = 2,61.10-4 / 10.10-3 mol.L-1, soit 0,026 mol.L-1.
5. Si on avait dosé la solution S initiale, compte tenu de la masse de fer dissoute et attaquée par l' acide sulfurique, on aurait pu dire que le nombre de moles de fer (II) dissous est égal à 0,5 / 56 mol, soit 8,93.10-3 mol.
Le volume de la solution étant égal à
250 mL, la concentration théorique des ions fer (II) est égale
à:
8,93.10-3 / 250.10-3 mol.L-1.
On trouve:
[Fe2+] = 0,036 mol.L-1.
La différence est due au fait que les ions Fe (II) sont très fragiles et sensibles à l' oxydation en ions Fe (III), d' où la baisse de la teneur observée.
Exercice 3.
1. Les alcanes à quatre atomes de carbone sont:
Le butane, CH3CH2CH2CH3.
Le 2 méthyl propane.
2. Les alcools obtenus à partir des alcanes à quatre atomes de carbone sont:
Le butan 1-ol. Alcool primaire.
Le butan 2-ol. Alcool secondaire.
Le 2-méthyl propan 1-ol. Alcool primaire.
Le 2-méthyl propan 2-ol. Alcool tertiaire.
3. Un alcool primaire conduit, par oxydation ménagée (c' est à dire sans rupture de la chaîne carbonée) à un aldéhyde puis à un acide carboxylique.
Un alcool secondaire conduit, par action ménagée, à une cétone.
Un alcool tertiaire n' est pas attaqué par oxydation ménagée.
Le butan 1-ol conduira au butan 1-al et à l' acide
butanoïque.
Le butan 2-ol conduira à la butan 2-one, ou butanone.
Le 2-méthyl propan 1-ol conduira au 2-méthyl
propan 1-al et à l' acide 2-méthyl propanoïque.
4. Le propan 1-ol donnera par oxydation ménagée l' acide propanoïque, CH3CH2CO2H.
CH3CH2CH2OH + 5 H2O = CH3CH2CO2H + 4 H3O+ + 4 e.
Les anions dichromate sont réduits en ions chrome (III):
Cr2O72- + 14 H3O+ + 6 e = 2 Cr3+ + 21 H2O.
Bilan redox:
3 CH3CH2CH2OH + 2 Cr2O72- + 16 H3O+ = 4 Cr3+ + 27 H2O + 3 CH3CH2CO2H .
5. Les anions permanganate sont réduits en ions Mn (II):
MnO4- + 8 H3O+ + 5 e = Mn2+ + 12 H2O.
Les molécules de propan 2-ol sont oxydées en propan 2-one, ou propanone, ou acétone:
CH3CHOHCH3 + 2 H2O = CH3COCH3 + 2 H3O+ + 2 e.
Bilan redox:
2 MnO4- + 6 H3O+ + 5 CH3CHOHCH3 = 5 CH3COCH3 + 2 Mn2+ + 14 H2O.