EXERCICE 104
Corrigé
Enoncé :
Oxydation ménagée de l’éthanol
Données :
La liqueur de Fehling contient, en milieu basique, des ions complexes CuT22- résultant de la complexation des ions Cu2+ avec les ions tartrate (T2-).
1) Oxydation ménagée de l'éthanol par une solution
aqueuse de dichromate de potassium en milieu acide (appelée mélange sulfochromique).
On réalise l’oxydation d'un volume V0 = 10 mL
d'’éthanol absolu (densité d = 0,8) par le mélange sulfochromique à C = 0,1666 mol.L-1 en dichromate de potassium ;
on désire n'oxyder l'alcool qu'au stade d'aldéhyde.
a) Ecrire les demi équations
électroniques relatives à la transformation. En déduire l'équation de réaction
globale modélisant cette transformation.
b) Quel volume V maximal de
mélange sulfochromique doit on utiliser pour réaliser
cette transformation ?
c) A quel stade de l'oxydation de
l'alcool conduirait l'utilisation d'un excès de mélange sulfochromique
?
2) Pour
vérifier que la totalité de l'éthanol a été oxydée en éthanal on teste la
solution obtenue avec une liqueur de Fehling à 35g.L-1 de CuSO4,5H2O ; la masse de précipité Cu2O(s) obtenu est de mexpérimental = 24,8 g.
a) Ecrire les demi équations
électroniques relatives à la transformation. En déduire l'équation de réaction
globale modélisant la formation du précipité. Quel caractère oxydant /
réducteur des aldéhydes met-on ainsi en évidence ?
b) Calculer le volume VF de liqueur de Fehling à utiliser pour
réaliser cette précipitation.
c) Déterminer la masse théorique
de précipité formé. Comparer ce résultat à la valeur expérimentale et conclure.
Corrigé
1)
a) En solution aqueuse le
dichromate de potassium se dissocie selon l'équation de réaction :
La connaissance des couples oxydant / réducteur et des potentiels permettent d'écrire
les demi équations électroniques et l'équation de réaction globale d'oxydation
de l'éthanol en éthanal.
b) A partir de l'équation de
réaction globale et des quantités de matières mises en jeu lors de cette
transformation, on peut prévoir le volume maximal de mélange sulfochromique à utiliser.
c) En présence d'un excès de mélange
oxydant l'éthanal formé donnerait de l'acide éthanoïque.
2)
a) La connaissance des couples
oxydant / réducteur et des potentiels permettent d'écrire les demi équations
électroniques et l'équation de réaction globale entre l'éthanal et les ions Cu
(II) de la liqueur de Fehling.
Cette transformation met en évidence le caractère réducteur de l'aldéhyde.
b) L'équation de réaction modélisant l'oxydation de l'éthanol
en éthanal (1)a)) montre que cette transformation se fait mole à mole. Si l’oxydation
en éthanal est complète la quantité de matière d'éthanal est identique à la
quantité de matière d'alcool initialement introduit.
La concentration molaire volumique
en ion Cu (II) dans la liqueur de Fehling peut se calculer à partir de la
concentration massique :
L'équation de réaction globale d'oxydation de l'éthanal en ion éthanoate permet
de calculer le volume de liqueur de Fehling à utiliser pour réaliser cette
oxydation.
c) Masse de précipité d’oxyde de cuivre (I) formé :
La comparaison du résultat théorique au résultat expérimental montre que la
manipulation a été bien conduite.