Réducteur

Exercice 1

Dans un tube à essai, on introduit de la limaille de fer et quelques millilitres d’une solution de chlorure d’étain (II), $(\ce{Sn^{2+} (aq) + 2 Cl^- (aq)})$. Après avoir attendu un certain temps, on ajoute quelques millilitres d’une solution d’hydroxyde de sodium (soude) ; il apparait alors un précipité vert d’hydroxyde de fer (II) $\ce{Fe(OH)2 (s)}$.

Les couples qui interviennent dans cette expérience sont : $\ce{Fe^{2+}/Fe (s)}$ et $\ce{Sn^{2+}/Sn (s)}$.

Données : tests de reconnaissance des ions métalliques

Réaction du fer en présence de sulfate de cuivre

Expérience 1

• Introduire de la limaille de fer dans un tube à essais.
• Ajouter une solution bleue de sulfate de cuivre (II), $\left(\ce{Cu^{2+}(aq) + SO4^{2-} (aq)}\right)$.
• Observer.
• Ajouter quelques gouttes d’une solution de soude $\left( \ce{Na+ (aq) + OH- (aq)} \right)$ dans le tube à essais.
• Observer.

Interprétation 1

1. Interpréter les différentes observations.
2. Écrire l’équation de la réaction chimique principale qui se déroule dans le tube à essais.
3. Élément cuivre : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation de cet élément.
4. Élément fer : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation de cet élément.
5. Quelle particule a été transférée lors de cette réaction chimique ?

Expérience 2

• Introduire de la tournure de cuivre dans un tube à essais.
• Ajouter une solution de sulfate de fer (II), $\left(\ce{Fe^{2+}(aq) + SO4^{2-} (aq)}\right)$.
• Observer.
• Ajouter quelques gouttes d’une solution de soude $\left( \ce{Na+ (aq) + OH- (aq)} \right)$ dans le tube à essais.
• Observer.

Interprétation 2

1. Que nous apprend cette manipulation ?

Réaction du zinc en présence de sulfate de cuivre

Expérience 3

• Introduire de la poudre de zinc dans un tube à essais.
• Ajouter une solution bleue de sulfate de cuivre (II) $\left(\ce{Cu^{2+}(aq) + SO4^{2-} (aq)}\right)$.
• Observer.
• Ajouter quelques gouttes d’une solution de soude $\left( \ce{Na+ (aq) + OH- (aq)} \right)$ dans le tube à essais.
• Observer.

Interprétation 3

1. Interpréter les différentes observations.
2. Écrire l’équation de la réaction chimique principale qui se déroule dans le tube à essais.
3. Élément cuivre : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation.
4. Élément Zinc : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation.
5. Quelle particule a été transférée lors de cette réaction chimique ?

Expérience 4

• Introduire de la tournure de cuivre dans un tube à essais.
• Ajouter une solution de sulfate de zinc (II) $\left(\ce{Zn^{2+}(aq) + SO4^{2-} (aq)}\right)$.
• Observer.
• Ajouter quelques gouttes d’une solution de soude $\left( \ce{Na+ (aq) + OH- (aq)} \right)$ dans le tube à essais.
• Observer.

Interprétation 4

1. Que nous apprend cette manipulation ?

Réaction du fer en présence de diiode

Expérience 5

• Dans un tube à essai, verser environ $\pu{2 mL}$ d’une solution de diiode $\ce{I2 (aq)}$.
• Ajouter environ $\pu{2 mL}$ d’une solution de cyclohexane.
• Boucher, agiter puis laisser décanter.
• Observer.

Interprétation 5

1. Comment interpréter l’évolution des teintes ?

Expérience 6

• Dans un tube à essai, verser environ $\pu{2 mL}$ d’une solution de diiode $\ce{I2 (aq)}$.
• Ajouter une spatule de limaille de fer.
• Boucher, agiter puis laisser décanter.
• Observer.
• Proposer un protocole permettant de vérifier : a) que le diiode $\ce{I2 (aq)}$ a été consommé ; b) qu’il s’est formé des ions fer (II) ou (III).

Interprétation 6

1. Interpréter les différentes observations.
2. Écrire l’équation de la réaction chimique principale qui se déroule dans le tube à essais.
3. Élément fer : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation.
4. Élément iode : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation.
5. Quelle particule a été transférée lors de cette réaction chimique ?

Réaction de l’aluminium en présence de diiode

Expérience

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• Déposer de la poudre d’aluminium dans un creuset.
• Sous la hotte aspirante, ajouter du diiode solide pulvérisé.
• Mélanger, puis ajouter quelques gouttes d’eau.
• Observer.
• Proposer un test permettant de déterminer quel ion métallique est apparu dans la solution.

Interprétation

1. Le système chimique est le siège d’une réaction chimique. Écrire l’équation de cette réaction sachant qu’il s’est formé des ions iodures $\ce{I-(aq)}$.

   [Lire]

Réaction d’oxydoréduction

Introduction

À partir de l’interprétation de la manipulation, on peut déterminer que le zinc métallique, $\ce{Zn (s)}$, et les ions cuivre II, $\ce{Cu^{2+}(aq)}$, ont réagi et qu’il s’est formé du cuivre métallique, $\ce{Cu (s)}$, en compagnie d’ions zinc II, $\ce{Zn^{2+} (aq)}$. L’équation de la réaction chimique est donc : $$ \ce{ Zn (s) + Cu^{2+}(aq) –> Zn^{2+} (aq) + Cu (s)} $$