Diagramme e pH et prévision de réactions

[invite1518322a]

Bonjour, j'ai un exercice dans un sujet d'annale qui me donne beaucoup de fil à retordre depuis hier alors je viens poser ma question en espérant mieux comprendre. Il s'agit d'un dosage en retour qui a pour objectif de trouver la concentration de NaBH4 dans un échantillon. Les étapes de mon dosages sont détaillées, et on me donne le diagramme e pH. 20201221_101740.jpg . Pour la première étape j'ai une question un peu bête. Est-ce que le bécher est complété avec de l'eau ? Puisque rien n'est détaillé mais que dans mes premières équations je retrouve de l'eau. On en vient à la question qui me demande d'écrire l'équation de réaction pour la première étape à l'aide du diagramme. Je me suis dit qu'on allait avoir IO3- réagissant avec BH4- puisque ce sont les plus oxydants et plus réducteurs, ils ne dépendent pas du pH. J'ai rencontré un problème dans l'écriture de la demi équation de BH4- / B(OH)4-. En effet dans la correction, je suis censée avoir 8 électrons échangés, et je ne comprends pas pourquoi, le nombre d'oxydation de l'hydrogène dans le premier étant égal à -I et +I pour le deuxième, ce qui fait une différence de 2 électrons. De même, une question bête, comment je sais que IO3- réduit correspond à I- et non I2 ? Voici les questions et la correction ainsi que les données de l'exercice : 20201221_101950.jpg 20201221_102040.jpg 20201221_101843.jpg; Je vous remercie d'avoir lu jusqu'ici !
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[gts2]

Est-ce que le bécher est complété avec de l'eau ?

Pourquoi compléter avec de l'eau ? A votre avis, votre solution de soude à 0;2 mol/L contient quoi ?

J'ai rencontré un problème dans l'écriture de la demi équation de BH4- / B(OH)4-. En effet dans la correction, je suis censée avoir 8 électrons échangés, et je ne comprends pas pourquoi, le nombre d'oxydation de l'hydrogène dans le premier étant égal à -I et +I pour le deuxième, ce qui fait une différence de 2 électrons.

BH₄^- = B(OH)₄^-
est équilibrée en B et H, il manque 4O, donc 4H₂O à gauche, on a alors 8H de trop à gauche, donc 8 H⁺ à droite.
BH₄^- + 4H₂O = B(OH)₄^- + 8 H⁺
On équilibre en charge donc 8e^-. On a équilibré en milieu acide car plus facile, il suffit de repasser en milieu basique en ajoutant 8 HO^- à droite et à gauche.
Cela fait bien 8 électrons.
Où voyez-vous que H passe de -I à +I ? no(H)=-I c'est plus que rare ! Par contre B passe de ? à ?

Comment je sais que IO₃^- réduit correspond à I- et non I₂ ?

Là c'est votre diagramme qui le dit : il ne fat pas oublier que vous êtes en milieu basique.

[invite1518322a]

Bonjour, Merci pour votre réponse !

Alors en fait pour ce qui était de l'ajout de l'eau, je me posais la question par rapport au fait qu'on utlisait un bécher de 250 mL et qu'on ajoutait seulement 80 mL de soude.
Merci pour le détail de la réaction de BH4-, j'ai bien compris. Cependant je pensais devoir utiliser les nombres d'oxydation que l'on m'a fait calculer à la première question de l'exercice. En effet, il fallait déterminer les nombres d'oxydation de H pour H3BO3 ; B(OH)4- et BH4- . Et j'ai trouvé -I pour les H dans BH4- (normal pour un donneur d'hydrure me semble-t-il) et +I pour H des deux autres molécules. Et comme la réaction met en jeu BH4- et (OH)4- je pensais qu'il fallait respecter le nombre d'électrons échangés entre les H. Comme le raisonnement fonctionnait pour la demi-équation I-/ IO3- j'ai pensé à faire la même chose mais finalement ça ne fonctionne pas comme cela.
Enfin bref, merci beaucoup ! J'ai compris ce que je cherchais à comprendre grâce à votre réponse.

[gts2]

En effet, il fallait déterminer les nombres d'oxydation de H pour H3BO3 ; B(OH)4- et BH4- . Et j'ai trouvé -I pour les H dans BH4- (normal pour un donneur d'hydrure me semble-t-il) et +I pour H des deux autres molécules. Et comme la réaction met en jeu BH4- et (OH)4- je pensais qu'il fallait respecter le nombre d'électrons échangés entre les H. Comme le raisonnement fonctionnait pour la demi-équation I-/ IO3- j'ai pensé à faire la même chose mais finalement ça ne fonctionne pas comme cela.

Je manipule peu les no, mais cela fonctionne parfaitement : on passe de 4 (4 car BH4) * (-I) à 4 (4 cas B(OH)4) * (+I) : cela fait bien une variation de 8.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Resartus]

Bonjour,
@gts2 : oui, ce sont bien les hydrogènes (et pas le bore) qui changent de nombre d'oxydation
Le bore reste lui inchangé à +3, son N.O. de prédilection.

Mais, comme tu l'as écrit cela ne change pas le bilan global de +8

[invite1518322a]

Ah parfait ! Merci beaucoup pour vos réponses !

[gts2]

@gts2 : oui, ce sont bien les hydrogènes (et pas le bore) qui changent de nombre d'oxydation
Le bore reste lui inchangé à +3, son N.O. de prédilection.

Merci des précisions, je suis physicien, pas chimiste, donc la chimie du bore, je ne connais pas trop, j'aurai du me rappeler du tableau périodique (colonne de Al) !