Equation d'oxydo-réduction

[invitec83c19f1]

Bonsoir, je fais face à un petit problème: on me donne l'équation FeS₂ + O₂ → Fe₂O₃ + SO₂que je dois pondérer, dire de quel type de réaction il s'agit et d'en préciser le contenu. Assez rapidement je trouve que l'équation pondérée est 2 FeS₂ + 11/2 O₂ → Fe₂O₃ + 4 SO₂ , sauf que je la trouve sans passer par les demi-équations puisqu'elle est relativement simple à pondérer, et du coup je ne parviens pas à trouver le nombre d'électrons échangés (alors que c'est demandé pour les équations d'oxydo-réduction).

J'ai essayé de passer par la séparation de FeS₂ en Fe⁴⁺ et 2S^2-,

ce qui me permettait donc de faire 2 Fe⁴⁺ + 3/2 O₂ + 8e-→ Fe₂O₃
et 2O₂ + 2S^2- → 2 SO₂ + 4e-

Sauf que je n'ai donc pas d'électrons du coté gauche de la réaction et que je suis loin de tomber sur les 22e- de la réponse finale.. Auriez-vous des indications? Ou est-ce que je m'y prends mal? Je ne vois pas où je pourrai ajouter des H⁺ et des H₂O dans cette réaction, et je suppose que mes demi-équations ne sont pas correctes.
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[moco]

Tu es tombé sur un cas exceptionnel parmi les cas exceptionnels. En effet FeS₂ est un minéral appelé pyrite et sa structure défie toute logique. Observé aux rayons X, on voit très bien qu'il est formé d'un ion Fe²⁺ et d'un contre ion négatif S₂^2-, eh oui. On ne rencontre cet ion S₂^2- nulle part en chimie, et on est incapable de le fabriquer en laboratoire. Et pourtant il existe dans la nature. Il existe dans la pyrite. Et il n'existe que dans ce minéral. Si on met en contact du fer et du soufre, ou des composés de fer et de soufre, en chauffant ou en comprimant, on peut former FeS, ou même Fe₂S₃. Mais on ne forme jamais FeS₂. La nature est une meilleure chimiste que nous !
Disons ensuite que Fe⁴⁺ n'existe pas !

[invitec83c19f1]

Sympa le prof de nous mettre un tel exercice.. Du coup, comment on fait pour trouver le nombre d'électrons qui seront échangés? :/

Et aussi autre problème: V₂O₅ + 2 H₂ → V₂O₃ + 2 H₂O

Lorsque je fais la demi équation, je parviens à tout trouver juste à partir de la demi-équation de V₂O₅, sauf que du coup j'ai 4e- à gauche mais pas à droite de l'équation, je ne comprends pas la logique de celle-ci non plus!

[moco]

Dans le cas de la pyrite, les demi-équations sont particulièrement complexes, car il y a deux oxydations à la fois :

2 Fe²⁺ + 3 H₂O --> Fe₂O₃ + 6 H⁺ + 2 e^-

S₂^2- + 2 H₂O --> 2 SO₂ + 4 H⁺ + 6 e^-

La somme de ces deux demi-équations forme "la" demi-équation d'oxydation :

2 FeS₂ + 7 H₂O --> Fe₂O₃ + 4 SO₂ + 14 H⁺ + 14 e^-

Et la demi-réaction de réduction est plus simple :

O₂ + 4 H⁺ + 4 e^- --> 2 H₂O

Si tu multiplies l'oxydation par 2 et la réduction par 7, et que tu fais la somme, tu trouves l'équation finale que tu avais déjà trouvée toi même.

Rassure-toi. Il n'existe pas d'équation plus difficile que celle-là.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec83c19f1]

J'ai refait l'exercice et je tombe sur la même réponse que vous, sauf que ça ne coincide pas à l'équation finale que j'ai donné au début, on a un transfert de 28 électrons (au lieu de 22 dans la réponse finale), ainsi que les coefficients, ils ne sont pas les mêmes que dans la réponse finale. :/ J'ai regardé sur des pondérateurs d'équations en ligne, et la réponse du correctif est la bonne (sauf qu'ils n'indiquent pas les charges ni les électrons échangés), donc je ne vois vraiment pas comment on peut passer de 28 à 22 électrons et votre méthode semble pourtant être correcte!

[jeanne08]

moco a fait une petite erreur de copie : la deuxième équation est S2 2- + 4 H2O = 2 SO2 + 8H+ + 10 e- ... tu arranges tout et tu trouveras ton équation bilan et les 22 électrons échangés ...

[invitec83c19f1]

Merci Jeanne

J'ai demandé à ma prof aujourd'hui et elle m'a dit qu'au lieu de s'embêter avec les demi-équations, on pondère car on trouve facilement les coefficients, puis qu'on laisse tomber la partie FeS2 car les nombres d'oxydations changent pour les 2, et qu'il fallait donc uniquement tenir compte de O2 qui passe de 0 à -2 et qu'il fallait donc ajouter 11 * 2 électrons = 22 électrons du coté des réactifs. Je préfère largement via les demi-équations comme on l'a fait ici, car pour moi ce n'est pas une explication valable vu qu'on met de coté une partie des réactifs et que ça ne marche pas dans tous les cas, contrairement aux demi-équations.

Merci beaucoup!