Voici le corrigé détaillé du contrôle sur les réactions redox et le titrage par colorimétrie. Chaque question indique son nombre de points ; les résultats sont en gras. Compare ta copie, repère les étapes manquantes puis consulte le barème final.
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La correction détaillée avec le barème : corrigé redox et titrage
Correction de l’exercice 1 : Cuivre et ions argent (5 points)1. Un oxydant est une espèce capable de capter un ou plusieurs électrons ; un réducteur est une espèce capable d’en céder (1 pt).
2. Ag+ + e− = Ag et Cu2+ + 2 e− = Cu (1 pt).
3. L’ion argent capte les électrons du cuivre : Cu(s) + 2 Ag+(aq) → Cu2+(aq) + 2 Ag(s) (la demi-équation de l’argent est multipliée par 2 pour équilibrer les électrons) (1 pt).
4. Le cuivre cède des électrons : il est oxydé (réducteur). Les ions Ag+ captent des électrons : ils sont réduits (oxydant). Les électrons passent du cuivre vers les ions argent (1 pt).
5. D’après l’équation, n(Ag) = 2 × n(Cu) = 0,020 mol ; m = n × M = 0,020 × 107,9 = 2,158 g, soit m ≈ 2,2 g (1 pt).
1. MnO4− + 8 H+ + 5 e− = Mn2+ + 4 H2O et Fe3+ + e− = Fe2+. En multipliant la seconde par 5 : MnO4− + 5 Fe2+ + 8 H+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O (2 pts).
2. L’équivalence est l’état du mélange où les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de l’équation : le réactif titré et le réactif titrant sont tous deux entièrement consommés (1 pt).
3. Avant l’équivalence, chaque goutte de permanganate versée est consommée par Fe2+ : la solution reste incolore. Après l’équivalence, le permanganate n’est plus consommé et la solution devient violette de façon persistante (1 pt).
4. À l’équivalence : n(Fe2+) ÷ 5 = n(MnO4−) versé, soit CA × VA ÷ 5 = CB × VE. Donc CA = 5 × CB × VE ÷ VA = 5 × 2,00 × 10−2 × 14,6 ÷ 20,0 = 7,30 × 10−2 mol/L (2 pts).
5. Cm = CA × M(Fe) = 7,30 × 10−2 × 55,8 = 4,07 g/L, soit Cm ≈ 4,07 g/L (1 pt).
1. Le diiode capte des électrons (I2 + 2 e− = 2 I−) : I2 est l’oxydant. L’acide ascorbique en cède (C6H8O6 = C6H6O6 + 2 H+ + 2 e−) : c’est le réducteur (1 pt).
2. Tant que l’acide ascorbique est en excès, il consomme le diiode versé : la solution reste incolore. Quand il a été entièrement consommé, le diiode s’accumule et forme avec l’amidon un complexe bleu-noir : c’est le signal de l’équivalence (1 pt).
3. À l’équivalence, n(C6H8O6) = n(I2) = 5,00 × 10−2 × 5,5 × 10−3 = 2,75 × 10−4 mol dans 10,0 mL. Dans les 100,0 mL : 2,75 × 10−3 mol, soit m = 2,75 × 10−3 × 176,0 = 0,484 g = 484 mg (2 pts).
4. Écart relatif = (500 − 484) ÷ 500 = 0,032, soit 3,2 %. Cet écart est faible, compatible avec les incertitudes de lecture de la burette et de dissolution : l’indication du fabricant est cohérente avec le résultat (1 pt).
1. Le dépôt rouge-orangé est du cuivre métallique ; les ions Cu2+, responsables de la teinte bleue, sont consommés, d’où la solution plus pâle (1 pt).
2. Le fer (réducteur du couple Fe2+/Fe) cède des électrons aux ions Cu2+ : Fe(s) + Cu2+(aq) → Fe2+(aq) + Cu(s) (1 pt).
3. Non : le récipient serait attaqué par la solution, le fer étant oxydé en ions Fe2+ au contact des ions Cu2+. Le récipient se percerait et la solution serait polluée (1 pt).
Barème et conseils
| Exercice | Thème | Points |
|---|---|---|
| 1 | Couples et équation redox | 5 |
| 2 | Titrage des ions fer(II) | 7 |
| 3 | Titrage de la vitamine C | 5 |
| 4 | Réaction spontanée fer-cuivre | 3 |
| Total | 20 |
Pour progresser, écris toujours chaque demi-équation avant de combiner, multiplie pour que les électrons s’annulent, puis vérifie la conservation des éléments et des charges. Pour un titrage, pars de la relation à l’équivalence en tenant compte des coefficients de l’équation, et pense à indiquer ce qui permet de repérer l’équivalence.