Titrage rédox de l'oxygène dissous dans l'eau par manganèse

[azze1990]

Bonjour,

J'aurai besoin d'un peu d'aide pour arriver à la réaction rédox finale de ce problème.

"Pour déterminer la quantité d'O2 dissous dans une eau naturelle à 25°C, on effectue un titrage redox de 25 ml d'eau par 2,45 ml de sulfate de manganèse (1,12.10^-2 M) en milieu basique (NaOH). Un précipité brun se forme. L'oxygène se transforme en eau. Déterminez la concentration molaire de l'oxygène dissous dans cette eau naturelle".

Comme un précipité brun se forme, je suppose que c'est du MnO2. La première demi-équation d'oxydation ferait donc intervenir le Mn2+/MnO2 (passage du NO de +2 à +4).
Mais je n'arrive pas à équilibrer l'équation en milieu basique. Quel couple utiliser pour l'O2 ?

Merci d'avance
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[Resartus]

Bonjour,
Pour bien équilibrer les demi réactions redox, il faut procéder dans le bon ordre :
1ere étape trouver qui est réduit ou oxydé et quelle est la variation du NO : ici O passe de 0 à -II donc O2 prend 4 electrons :
O2 +4e +... -> 2H2O +...
2eme étape équilibrer les atomes : il faut rajouter du H à gauche : mais c'est forcément du H+ (NO +I)puisque H n'est pas censé changer de NO :
donc O2+4e- +4H+ -> 2H2O

Pour trouver la réaction Redox pour Mn2+/MnO2 on a Mn2+ + ... ->MnO2 + 2 e-. Maintenant il faut équilibrer avec de l'oxygène mais à l'état -II ! On le fait en rajoutant de l'eau : soit Mn2+ + 2H2O +... -> MnO2 + 2e- + .... Il reste maintenant à équilibrer avec des H à l'état +I, soit :
Mn2+ + 2H2O -> MnO2 +2e- + 4H+

3ème étape : une fois trouvées les demi-équations, il n'y a plus qu'à équilibrer pour supprimer les électrons...

Quand il reste des H+ dans l'équation, Il peut parfois être nécessaire de continuer par :

4eme étape : s'il y a des H+ produits et qu'on est en milieu basique, y rajouter des OH- des deux cotés :
... -> .. + H+ devient ... + OH- ->.. + H2O : cela va être nécessaire ici



Mais la description de ta manip est très bizarre : quand on rajoute un sel de manganèse à de la soude , la première chose qui se produit est la création de Mn(OH)2 qui est insoluble.
Ensuite, il y a bien en effet réaction lente de cet hydroxyde avec l'oxygène de l'air, mais cela va produire du Mn2O3 et pas du MnO2. Et le dosage de ce Mn2O3 n'est pas très direct : il faut d'abord revenir en milieu acide, ce qui va en effet produire du MnO2, qu'on pourra doser avec de l'iode.

Bon, on va supposer que le prof n'a pas voulu compliquer, et qu'il demande directement l'équation finale...

[jeanne08]

J'ajoute, pour compléter le post précédent que du point de vue redox : H2O , H+ (ou H3O+) et OH- sont" la même chose " : de l'oxygène au degré -II et de l'hydrogène au degré +I . On peut donc ajouter ces espèces comme on "veut" à une demi équation redox . Le "veux" est nuancé par les comptes de charges, la conservation d'atomes ... et la présence d'un milieu acide ou basique.