Oxydo réduction

[Sophie65]

Bonjour

J'ai quelques petites questions techniques au niveau des réactions d'oxydoréduction.

Pour réaliser une réaction rédox en milieu acide, je sais que je dois équilibrer l'équation avec des H+ et des H2O

Pour réaliser une réaction redox en milieu basique, je sais que je dois équilibrer l'équation avec des OH- et des H2O

1. Mais pour équilibrer une réaction en milieu neutre avec quoi je dois équilibrer ??

2. Est ce que la manière dont je raisonne est bonne ?

Exemple

En milieu acide

H₂S + KMnO₄ --> Mn⁺⁺ + S

Oxydation

(H₂S --> S + 2e- + 2H⁺ ) X5

Raisonnement :

- C’est une oxydation parce qu’il y a un gain au niveau des étages d’oxydation de 2

- Je mets 2H+ car il y a en tout 0 charge du côté des réactifs et -2 charges du côté des produits donc il faut équilibrer pour qu’il y ait le même nombre de charges d’un côté et de l’autre

Comment faire : je vais mettre des H+ là où il y a un nombre petit de charges donc le côté des réactifs

De plus, j’équilibre avec des charges + donc il faut bien équilibrer des - avec des + pour arriver à 0
Donc je rajoute bien 2H+ du côté droit.

Réduction

(MnO₄^- + 5e- + 8 H⁺ --> Mn++ + 4H₂O ) X2
Même raisonnement

Equation ionique

5 H₂S + 2 MnO₄^- 16 H+ --> 2 Mn++ + 8 H₂O + 5S + 10H+

En milieu basique

Même raisonnement sauf pour l’équilibre entre des demi équation
Pour équilibre je vais mettre des OH- là où il y a le plus grand nombre de charges


Merci beaucoup pour votre aide.
-----

[Sophie65]

J'ai également des compétences à répondre pour mon examen de chimie.
Mais il y a deux compétences dont je ne suis pas très sur. J'ai essayer de me renseigner tout d'abord chez mon professeur mais pas de réponse.

Compétence

Calculer la tension d'une pile (ex pille de Daniell) à partir d'une table de potentiel rédox

Je réponds à la compétence :

Pour la pille de Daniell :
E°total = E°2 - E°1

Réaction :

Oxydant : Zn --> Zn + 2e- E° = -0,76
réducteur : CU++ + 2e- --> Cu E° = + 0,34

mais lequel dois je soustraire en premier ?


Prévoir les réactions qui se déroulent lors d'une électrolyse à partir des tables de potentiels rédox et écrire les équations.

Je ne comprend pas très bien cette compétente.


Je vous remercie encore

[invite93303364]

Salut,

concernant la pile et le sens de ta soustraction.

Ca n a pas vraiment d'importance.

Si tu fais :

E°(tot)=-0.76 - (+0.34) = -1.1

ou

E°(tot) = 0.34 - (-0.76) = 1.1

Ce qui a de l'importance, c est quand tu appliques la loi de Nermst :

E(tot) = E(+) - E(-) = (E (borne +) - E (borne - )
= E(Cu2+/Cu) - E(Zn2+/Zn)

E(Cu2+/Cu) = E°(Cu2+/Cu) + (0.06/2) log [Cu2+]

E(Zn2+/Zn) = E°(Zn2+/Zn) + (0.06/2) log [Zn2+]

E(tot) = E°(Cu2+/Cu) + (0.06/2) log [Cu2+] - E°(Zn2+/Zn) + (0.06/2) log [Zn2+]

log a - log b = log (a/b)

E(tot) = E°(tot) + 0.03 log ([Cu2+]/[Zn2+])

Que tu fasses ta soustraction dans un sens ou dans l'autre, tu auras juste un signe - en plus ou pas de signe -.

Donc si tu fais dans l'autre sens

E(tot) = E(-) - E(+) = (E (borne -) - E (borne + )
= E(Zn2+/Zn) - E(Cu2+/Cu)

même développement, tu obtiens

E(tot) = E°(tot) + 0.03 log ([Zn2+]/[Cu2+])

Tu obtiendras une réponse soit positive, soit négative, mais la valeur "sera la même".

Voila pr ca

[philou21]

...Pour réaliser une réaction rédox en milieu acide, je sais que je dois équilibrer l'équation avec des H+ et des H2O

Pour réaliser une réaction redox en milieu basique, je sais que je dois équilibrer l'équation avec des OH- et des H2O...

Le problème avec OH- est que tu introduis des O en même temps que les H. Moi j'équilibre les O avec H2O ensuite les H avec H+ et finalement les charges avec e- (et ça, tout le temps que je sois en milieu acide ou basique..)

Pour passer en milieu basique, si les H+ apparaissent à droite, je rajoute, à droite et à gauche, autant de OH- que de H+, ce qui les fait disparaitre.

1. Mais pour équilibrer une réaction en milieu neutre avec quoi je dois équilibrer ??

T'occupes, équilibre comme je t'ai dit, si c'est vraiment en milieu neutre les H+ n'apparaitront pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sophie65]

Donc si je reprends le raisonnement étape par étape avec un autre exemple

équation de base :
SO2 + KMnO4 --> MnO2 + SO4 ^{- -}

Oxydation

Je fais étape par étape

- Donc d’abord je dois équilibrer les O avec les H2O
SO₂ --> SO₄ ^{- -}

- Il n’y a pas assez de O dans le côté des réactions donc je rajoute des H2O
2 H₂O + SO₂ --> SO₄ ^{- -}

Maintenant il faut équilibrer les H avec des H+ du côté des produits
2 H₂O + SO₂ --> SO₄ ^{- -} + 4_H⁺

Enfin ajouter les éléctrons
Comme il y a une augmentation de deux étages d’oxydation
2 H₂O + SO₂ --> SO₄^-- + 4H⁺ + 2e-

Réponse :
L’équation n’est pas correct
La réponse devrait être
4 OH^- + SO₂ --> SO4 ^{- -} + 2e- + 2H₂O
et c'est en milieu basique donc je ne devrais pas avoir de H+ ?? mais plutôt es OH-, non ???

[philou21]

...L’équation n’est pas correct
La réponse devrait être
4 OH^- + SO₂ --> SO4 ^{- -} + 2e- + 2H₂O
et c'est en milieu basique donc je ne devrais pas avoir de H+ ?? mais plutôt es OH-, non ???

ben, faut lire les explications jusqu'au bout... :

Pour passer en milieu basique, si les H+ apparaissent à droite, je rajoute, à droite et à gauche, autant de OH- que de H+, ce qui les fait disparaitre.

(en remplaçant OH^-+H⁺ par H₂O bien sûr)

[Sophie65]

Ha oui j'avais manqué cette info, excusez moi
Je vous remercie pour le coup de pouce.

[Sophie65]

j'ai quand même encore une autre petite question.

Si dans un exercice, il n'est pas mentionné que c'est en milieu basique ou acide
comment fait-on alors ?

Parce que je ne saurai pas que je dois rajouter des OH- ou ...

[philou21]

j'ai quand même encore une autre petite question.

Si dans un exercice, il n'est pas mentionné que c'est en milieu basique ou acide
comment fait-on alors ?

Parce que je ne saurai pas que je dois rajouter des OH- ou ...

Débrouille-toi pour mettre les OH- ou les H+ à gauche.
Tu sais faire maintenant.

[Sophie65]

Hmm ben je ne comprends pas trop parce que voilà ce que j'ai comme solution pour un exercice :

problème :
Cl₂ + SO₂ --> SO4^-- + 2 Cl^-

Réponse

Première équation

Cl2 + 2 e- --> 2Cl-

Celle là c'est ok puisqu'on ne doit rien rajouter

Deuxième équation
2 H₂O + SO₂ --> SO_4[EXP]--[/EXP] + 2e- + 4H⁺

Là je ne comprends pas tellement puisque j'ai essayer tout d'abord avec H2O et H+ si je laisse ça, ok les charges s'équilibre mais si je veux rajouter des OH-, là aussi les charges s'équilibrent.

Donc si j'écris mes propos en équations :

comme solution on pourrait avoir la réponse que j'ai notée (équation 2)
Ou

4OH^- + SO₂ --> SO₄^-- + 2e- + 2 H₂O

et là les charges s'équilibre également
Donc comment savoir ce qu'il faut rajouter !

(Merci de prendre du temps pour moi)

[philou21]

...Là je ne comprends pas tellement puisque j'ai essayer tout d'abord avec H2O et H+ si je laisse ça, ok les charges s'équilibre mais si je veux rajouter des OH-, là aussi les charges s'équilibrent.

Oui, pas de soucis...les charges seront toujours équilibrées puisque tu rajoutes autant de OH- à droite qu'à gauche.

comme solution on pourrait avoir la réponse que j'ai notée (équation 2)
Ou

4OH^- + SO₂ --> SO₄^-- + 2e- + 2 H₂O

et là les charges s'équilibre également
Donc comment savoir ce qu'il faut rajouter !

Comme je l'ai dit, il vaut mieux avoir les H+ ou les OH- à gauche, donc la deuxième solution est la meilleur.

PS mais la première n'est pas fausse pour autant...

[inviteefac197e]

Hmm ben je ne comprends pas trop parce que voilà ce que j'ai comme solution pour un exercice :

problème :
Cl₂ + SO₂ --> SO4^-- + 2 Cl^-

J'ai un petit souci : ton équation n'est pas équilibrée au niveau des charges, et il te manque des oxygènes à gauche !

Alors que si tu rajoutes les H⁺ à droite, comme tu le fais ici :

Deuxième équation
2 H₂O + SO₂ --> SO₄^-- + 2e- + 4H⁺

La tu obtiendrais : 2 H₂0 + Cl₂ + SO₂ --> SO4^-- + 2 Cl^- + 4 H⁺

Ce qui est déjà mieux !

Là je ne comprends pas tellement puisque j'ai essayer tout d'abord avec H2O et H+ si je laisse ça, ok les charges s'équilibre mais si je veux rajouter des OH-, là aussi les charges s'équilibrent.

Donc si j'écris mes propos en équations :

comme solution on pourrait avoir la réponse que j'ai notée (équation 2)
Ou

4OH^- + SO₂ --> SO₄^-- + 2e- + 2 H₂O

et là les charges s'équilibre également
Donc comment savoir ce qu'il faut rajouter !

Comme SO₂ se présente en solution sous forme solubilisée (SO₂, H₂0), ou encore sous la notation H₂SO₃ (acide sulfureux), je m'avancerais bien à dire qu'on est en milieu acide, donc avec H⁺ et H₂0.

Mais que l'on m'arrête si j'ai dit une bêtise quelque part ! lol

Bonne soirée !

[invitead1578fb]

Bonjour,

Comme je l'ai dit, il vaut mieux avoir les H+ ou les OH- à gauche, donc la deuxième solution est la meilleur.

je ne comprends pas ce que tu veux dire par là philou ? A première vue j'aurais dit que comme en chimie des sauces on s'intéresse souvent à l'influence du pH et que l'on est habitué à avoir une vision en protons acides (moi en tout cas ... ) et bien pour moi une "meilleure" solution aurait été : celle faisant apparaître les H+.
Personnellement je n'ai jamais eu à faire apparaître les OH- que lorsque l'on me l'a demandé explicitement.

Bonne soirée à vous.
Blable

[Sophie65]

Hmm ok donc je comprends jusque là

et maintenant alors il me reste à transformer mon équation ionique en équation moléculaire
dur dur étant donné que j'ai des H+ tout seul ...

Exercices : (je développe l'exercice que j'ai fait)

equation de départ

NH3 + KMnO4 --> MnO2 + N2

Oxydation

2 NH3 --> N2 + 6 e- + 6H+

Réduction

( 4H+ + MnO4 - + 3e- --> MnO2 + 2H2O ) X2

Équation ionique

8H+ + 2 MnO4- + 2NH3 --> N2 + 2MnO2 + 4H2O + 6H+

2H+ + 2MnO4- + 2NH3 --> N2 + 2MnO2 + 4H2O

Equation moléculaire

?? + 2KMnO4 + 2NH3 --> N2 + 2MnO2 + 4H2O

Il y a donc 2H+ que je ne sais pas caser

[invitead1578fb]

Re,

de même 2K+ que tu n'as pas casé. Au fait ce que tu appelles "équation moléculaire" c'est une équation ne faisant pas apparaître d'espèces chargées ?

Blable.

[Sophie65]

Ha oui Blable, dans l'enoncé, il est indiqué : de l'eau de chlore (Cl2 dans l'eau)
donc si je fais la réaction

HCl + H20 --> HCl + O2

Est ce que c'est bien ça, donc je peux conclure que je suis en milieu acide alors ???
Merci

[Sophie65]

oui c'est ça, une équation moléculaire, il ne doit plus y avoir d'ions

[Sophie65]

Je pense avoir compris

si je reprends mon équation moléculaire je devrais avoir :

H2SO4 + 2KMnO4 + 2NH3 --> N2 + 2MnO2 + 4H2O + K2SO4

et comme ça tout est équilibré
mais je ne sais pas si c'est correct ce que je fais ??

[invitead1578fb]

Je ne suis pas spécialiste en la matière ( et pourtant j'en fais pas mal de la chimie ! ) , mais ne te précipite pas, ton équation n'est pas équilibrée.

Par ailleurs dis toi que l'équation chimique est une "équation" donc

est rigoureusement équivalent à obtenue en ajoutant de part et d'autre.
Simplement dans la 2e équation, tu veux souligner le fait que tu es en milieu basique, mais la 1ere tout autant que la 2e sont correctes quelque soit le pH

Que l'on me corrige si je dis des bêtises.

EDIT: quand je dis l'équation n'est pas équilibrée je parlais du moment ou sophie parle de l'eau de chlore, je trouvais ça peu clair.

Blable.

[inviteefac197e]

Normal : tes atomes de potassium K ont disparu dans ton équation bilan !

Il ne faut pas oublier que les K+ sont spectateurs ! Alors ou bien on les met de chaque côté, auquel cas tu aurais bien 2 charges + de chaque côté et l'équation est correctement équilibrée.
Ou alors on ne les met nulle part ! et dans ce cas on a à gauche 2 H+ et 2 MnO4-, ce qui équilibre également l'équation


Edit : apparemment d'autres sont plus rapides ! ^^

[philou21]

Ah...
tu dois apporter 2H⁺, tu peux le faire avec HCl par exemple
donc ça donnera dans le premier membre 2H⁺ + 2Cl^- et 2Cl^- se retrouveront à droite (avec 2K⁺)

Mais tu remarques que NH3 est une base qui forme avec HCl un sel : le chlorure d'ammonium : NH4Cl

donc en fait à gauche tu peux écrire 2KMnO4 + 2NH4Cl et à droite tu retrouveras bien sûr 2KCl

[Sophie65]

Je suis obligée de savoir écrire une équation moléculaire (c'est dans le contract d'apprentissage dirons nous)

Donc je reprends les exercices que j'ai proposé (parce que je pense qu'il y a un mélange des différents exercices que j'ai proposé)

Exercice 1.

2NH3 + KMnO4 --> MnO3 + N2

equation ionique (que j'ai trouvée après cette discussion)

2H+ + 2MnO4- + 2NH3 --> N2 + 2MnO2 + 4H2O

équation moléculaire (je ne suis pas sûr)
H2SO4 + 2kMnO4 + 2NH3 --> N2 + 2MnO2 + 4H2O + K2SO4

la réponse de mon professeur
2NH3 + 4H2O + 2MnO4- --> N2 + 2 MnO2 + 6H+ + 8OH-
2NH3 + 4H2O+ 2MnO4- --> N2 + 2 MnO2 + 2H2O + 2OH-
2NH3 + 2KMnO4 --> N2 + 2 MnO2 + 2H2O + 2KOH

Exercice 2 .

Cl2 + SO2 --> SO4-- + Cl-

equation ionique (que j'ai trouvée après cette discussion)
4HO- + SO2 + Cl2 --> SO4-- + 2 H2O + 2Cl-
équation moléculaire ???? (je ne sais pas du tout )

réponse du professeur

SO2 + Cl2 + 2 H2O --> 2 Cl- + 2H+ + SO4--
SO2 + Cl2 + 2 H2O --> 2 HCl + H2SO4

Voilà les réponses sont quand même différentes .

[Sophie65]

Pour l'exercice 1 :

Exercice 1.

Je suis arrivée à la bonne réponse, donc je pense avoir compris mais encore un exercice me chiffone
Alors j'abuse peut-être encore un peu mais j'ai un problème pour cet exercice

Exercice 2 .

Cl2 + SO2 --> SO4-- + Cl-

demi équation

oxydation
4OH- + SO2 + 2H2O --> SO4-- + 2e- + 4H+ + 4OH-
4OH- + SO2 --> SO4-- + 2e- + 4H2O

Réduction
Cl2 + 2e- --> 2Cl-


équation ionique (que j'ai trouvée après cette discussion)

4HO- + SO2 + Cl2 --> SO4-- + 2 H2O + 2Cl-
équation moléculaire ???? (je ne sais pas du tout )


réponse du professeur

SO2 + Cl2 + 2 H2O --> 2 Cl- + 2H+ + SO4--
SO2 + Cl2 + 2 H2O --> 2 HCl + H2SO4



Je n'obtiens pas la bonne réponse ?

[philou21]

4OH- + SO2 + 2H2O --> SO4-- + 2e- + 4H+ + 4OH-
4OH- + SO2 --> SO4-- + 2e- + 4H2O

Excuse moi
c'est moi qui t'ai un peu embrouillé...

en règle générale on se débrouille pour avoir les OH- ou les H+ à gauche mais ce n'est pas obligatoire. Ça tiens au fait que, généralement, on considère que la réaction va de gauche à droite et que par action de masse il suffit de rajouter OH- ou H+ pour déplacer l'équilibre vers la droite.

Dans le cas précis que tu donnes il est plus logique de laisser les H+ à droite :

l'addition des deux demi-réactions conduit bien à l'équation de ton prof.

Autrement si tu veux passer en milieu basique, tu peux dire que les OH- sont apportés par NaOH par exemple ce qui donnera en moléculaire :

4NaOH +SO2 + Cl2 -> Na2SO4 + 2H2O + 2NaCl