L’oxydoréduction est une réaction chimique correspondant à l’action d’un corps oxydant sur un corps réducteur, avec la réduction de l’oxydant et l’oxydation du réducteur. L’oxydant et le réducteur : Ainsi, l’oxydation d’un corps correspond à une perte d’électron et la réduction correspond à un gain d’électron. Un oxydant est une substance susceptible de capter un ou plusieurs électron ; un réducteur donne facilement un ou plusieurs électron mis en jeu, l’équation bilan de la demi- réaction d’oxydoréduction du couple s’ecrit alors :
Ox + né
Red
Coupl Cou plee red redox ox :
A tout oxydant d’une espéce on peut associer un réducteur de la même espèce, et réciproquement : on définit ainsi un couple redox, que l’on note (Ox Red) . But de la manipulati manipu lation on : Déterminer la normalité N0 du permanganate de potassium. Princi Pri ncipe pe : •
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Déterminer la normalité inconnue de permanganate de potassium.
Matériels et réactifs utilisés utilis és : Matériels Burette Pipette de 10ml Bécher Eprouvette
Réactifs Acide oxalique ( H 2CO4 , 2H2O) Permanganate de potassium ( KmnO4 ) Eau distillée Acide sulfurique (H2SO4 à 20%)
Mode opératoire opératoi re :
1. Rempli Remplirr la burette burette en perma permanga nganat natee de potass potassium ium ( KmnO4). 2. Verser Verser 10ml 10ml de de soluti solution on d’acid d’acidee oxaliq oxalique ue ( H2CO4 , 2H2O) dans un elenmayer en utilisant une pipette , et rajouter 25ml d’eau distillée en utilisant une éprouvette graduée. 3. Verser Verser seul seuleme ement nt 1 ml ml du perman permangan ganate ate ( KmnO4) de la burette. 4. Ajoute Ajouterr 2ml 2ml d’acid d’acidee sulf sulfuri urique que (H2SO4 à 20%), on remarque un dégagement de chaleur du contenu de l’erlen, puis faire chauffer l’erlen sur un bec bunsen en agitant jusqu'à la décoloration du contenu, on a alors amorcé la réaction. 5. Mettre l’elenma l’elenmayer yer sous sous la burette, burette, et ouvrir ouvrir délicatemen délicatementt le robinet robinet de celle-ci celle-ci pour continuer le titrage en remuant de façon continu l’erlen. 6. Fermer le le robinet robinet de la burette burette à la vue du du changement changement de colorat coloration, ion, et noter noter le volume volume VKmnO4 du permanganate de potassium ( KmnO4) versé. 7. Refaire Refaire l’expérience l’expérience trois fois pour confirmer confirmer les les résultats. résultats.
N° titrage Volume versé ml
1 10
2 10
3 10.2
Vmoy = (10 + 10 + 10.2) ÷ 3 = 10.66ml Définir la normalité de l’oxydant et celle du réducteur : C’est le nombre d’oxydation ou plus tôt le nombre d’électrons cédé par le réducteur et capté par l’oxydant, on peut le définir pour caractériser la forme que l’on considère. Plus ce nombre est élevé plus la forme est oxydée. Ainsi un oxidant est un composé dont le nombre d’oxydation peut diminuer : un réducteur est une substance dont le nombre d’oxydation peut augmenter. La relation entre la normalité et la molarité : N=M.P M = N÷P N : Normalité. M : Molarité. P : nombre d’oxydation. Les conditions ou la réactions d’oxydoréduction s’effectue : Une température clémente. Un acide fort (exp H2SO4) De l’eau (H2O) Ecrire les demi réactions d’oxydations et de réductions :
KMnO4 H2SO4 + 2H2O H2C2O4 + 2H2O
K + + MnO42H3O+ + SO4-2 C2O-24 + 2H3O+
Réactions chimique complete :
2MnO4- + 16H3O+ + 5C2O4-2 2KMnO4- + 3H2SO4 + 5H2C2O4 Calcul de la molarité : N=MxP M = N÷P
2Mn2+ + 24 H2O +10 CO2 2MnSO4 + K 2SO4 + 8 H2O +10CO2
(10 x 0.1)÷10.66 = 0.09 N M =0.09 ÷ 5 M = 0.01 mol/l Le titre pondéral : T=mxM T = 0.01 x 158 Les errreurs absolues ΔN KMnO4
= 0.09 (( 0.001 ÷ 0.1) + ( 0.02 ÷ 10) +( 0.03 ÷ 10.66 )) = 0.00133 N N = 0.09 ± 0.00133 N = M x P Ln m = ln N – ln P 0 ΔM = MΔN÷N ΔM = 0.01 x 0.001÷0.09
ΔM = 0.00011 mol/l M = 0.09 ± 0.00011
ΔTKMnO4 : T = MM Ln T = ln M + ln M ΔT = T ((ΔM÷M) + (ΔM÷M) ΔT = 2.84 ( 0.0001 ÷ 0.09 ) ΔT = 0.003g/l T = 2.84 ± 0.03
7.On chauffe le mélange après ajout de 1ml de KMnO 4 pour la rapidité de la réaction car la chaleur joue un rôle intermédiaire et aide les molécules à s’ioniser . Le role de l’acide sulfurique :
Contient les ions H3O+ qui captent les électrons qui sont disperses par le réducteur (acide oxalique) Explication du changement de couleur :
Le changement de couleur du a la réduction des ions MnO 4 de couleur violet par l’acide oxalique on obtient alors des ions Mn 2+ de couleur transparente. Le volume de CO 2 et l’erreur ΔVCO2 : M=n/V N=M.V N = 0.01 x 0.06
N = 0.0006mol VCO2 = 0.0006 x 10.22.4
= 0.1344 L
Conclusion :
Apres avoir réaliser notre manipulation , nous sommes arrive é déterminer la normalité du permanganate de potassium et cela grâce a la réaction d’oxydoréduction , mais cette méthode permet aussi a construire une échelle de force oxydante c’est le potentiel d’oxydoréduction qui mesure en volt .
