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 prévision de la réaction redox selon les réactifs en présence et titrages

A. prévision de la réaction d'oxydoréduction lorsqu'on ne dispose que des réactifs.

I. Principe général :

Lorsque dans un milieu plusieurs réactions sont envisageables, c'est en règle générale l'oxydant le plus fort qui réagit avec le réducteur le plus fort. (C'est donc la réaction pour laquelle la différence entre les potentiels de réduction sera la plus importante !)

ex. : MnO4- + Fe2+ (milieu acide) ; pour cela, repérons tous les couples où figurent les deux substances.

Fe2+ (oxydant !) / Fe  (+0,77)

 Fe3+ / Fe2+ (red)

MnO4- (oxydant) /Mn2+

C'est donc l'ion manganate   MnO4 qui sera réduit en Mn2+  et le  Fe3+ qui sera oxydé en Fe2+

Les demi-équations :

8H+ + MnO4- + 5e- Mn2+ + 4H2O

5 ( Fe2+ Fe3+ + e- )

 II. Exception :

Fe + H2SO4 (2H+ SO42-) les couples possibles sont par ordre croissant de E0

Ox/Red E0 (V)

      Fe2+ / Fe

-0,47

      Fe3+ / Fe

+0,04

      H+ / H2

0,00

      SO42- / H2SO3

+0,17

      S2O82- / SO42-

+2,01

Théoriquement, les  couples devant réagir sont  "SO42-/H2SO3" et " Fe2+/Fe . Expérimentalement, c'est le couple (H+/H) qui captera les électrons car la transformation du SO42- est trop lente !

2 H+ + 2e- H2

Fe Fe2+ + 2 e-

Ces exceptions ne sont vérifiables qu'expérimentalement et seront notifiées dans les exercices.

 


B. Titrages d'oxydoréduction

I. principe :

Déterminer la concentration d'une solution inconnue en déterminant son point d'équivalence avec une solution de concentration connue.

La recherche du point d'équivalence se fait grâce au changement de couleur de deux espèces d'un même couple.

Lors d'un dosage d'oxydoréduction, on a à l'équivalence nox=nred. Les espèces peuvent changer de couleur entre la forme oxydée et la forme réduite, ce qui permet de repérer le point d'équivalence. S'il n'y a pas de changement de couleur lors d'une réaction d'oxydoréduction, on peut utiliser un indicateur redox pour caractériser l'équivalence (exemple : Iode + empois d'amidon).

MnO4- est violet intense alors que Mn2+ est  incolore

(c) photographie : professeur Stan Smith, Department of Chemistry, University of Illinois at Urbana-Champaign.

II. exemple : titrage de l'eau de javel (NaClO ; oxydant) par iodométrie (iode)  :

I2 est brun-jaune et I- est incolore

Principe général :

Si l'on titre de l'eau de javel par iodométrie (ajout d'iode), l'on obtient une substance brune. L'on ajoute ensuite progressivement une solution de thiosulfate de sodium. La solution d'eau de javel et d'iode s'éclaircit et devient jaune. On y rajoute ensuite de l'empois d'amidon. la solution devient bleu foncé. On continue l'ajout de thiosulfate de sodium jusqu'au moment où la solution d'eau de javel (+ iode) devient incolore. Nous sommes dès lors au point d'équivalence (comme dans le cas des titrages acido-basiques).

 

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