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Partie 4 : Applications - Exercices résolus

On applique la méthode d'écriture des réactions d'oxydoréduction à des exercices complets.

Table des matières

1 Exercice 1 : Réaction du zinc avec l'acide chlorhydrique

📝 Énoncé

On plonge une lame de zinc (\(m = 2,0\text{ g}\)) dans une solution d'acide chlorhydrique en excès. On observe un dégagement de dihydrogène \(H_2\).

Données : \(M(Zn) = 65,4\text{ g.mol}^{-1}\), \(V_m = 25\text{ L.mol}^{-1}\).

1. Écrire l'équation de la réaction.
2. Déterminer la masse de zinc consommée et le volume de dihydrogène dégagé à la fin de la réaction.

🔍 Correction
1. Équation de la réaction :
Demi-équations : \(Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-\) (oxydation) ; \(2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2\) (réduction).
$$Zn_{(s)} + 2H^+_{(aq)} \longrightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + H_{2(g)}$$
2. Quantités de matière et volume :
\(n_i(Zn) = \frac{2,0}{65,4} = 3,06.10^{-2}\text{ mol}\)
D'après l'équation, \(n_f(H_2) = n_i(Zn) = 3,06.10^{-2}\text{ mol}\).
\(V(H_2) = n_f(H_2) \times V_m = 3,06.10^{-2} \times 25 = 0,765\text{ L}\).
Réponse

\(V(H_2) = 0,765\text{ L}\). Le zinc est le réducteur, l'ion \(H^+\) est l'oxydant.

Transfert d'électrons : \(Zn_{(s)} + 2H^+_{(aq)} \rightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + H_{2(g)}\)

2 Exercice 2 : Réaction du fer avec les ions cuivre II

📝 Énoncé

On plonge une lame de fer dans une solution de sulfate de cuivre II. On observe un dépôt de cuivre et la solution devient verte.

1. Écrire l'équation de la réaction.
2. Identifier l'oxydant et le réducteur.

🔍 Correction
1. Demi-équations :
\(Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-\) ; \(Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu\).
$$Fe_{(s)} + Cu^{2+}_{(aq)} \longrightarrow Fe^{2+}_{(aq)} + Cu_{(s)}$$
2. Oxydant et réducteur :
Le fer \(Fe\) cède des électrons → réducteur.
L'ion cuivre \(Cu^{2+}\) capte des électrons → oxydant.
Réponse

\(Fe\) est le réducteur, \(Cu^{2+}\) est l'oxydant.

Transfert d'électrons : \(Fe_{(s)} + Cu^{2+}_{(aq)} \rightarrow Fe^{2+}_{(aq)} + Cu_{(s)}\)

À retenir
  • Pour écrire une équation redox, on combine deux demi-équations.
  • Le réducteur est oxydé (perd des électrons), l'oxydant est réduit (gagne des électrons).
  • Les exercices de redox sont souvent associés à des calculs de quantité de matière.
Et après ?

Dans la Partie 5 (Résumé), on fera une synthèse complète du chapitre avec un tableau récapitulatif.

Partie 3 Résumé