2.1.1 Établir que l équation de réaction entre l éthanol et les ions permanganate en milieu acide s écrit : 5C2H6O(aq) + 4MnO4-(aq) + 12H+ -> 5C2H4O2(aq) + 4Mn2+(aq) + 11H20 Equations des réactions entre C2H6O(aq) et les ions MnO4- : C2H4O2(aq) / C2H6O(aq) : ( C2H6O(aq) + H2O = C2H4O2(aq) + 4H+ + 4e- ) * 5 MnO4-(aq)/Mn2+(aq) : ( MnO4-(aq) + 5e- + 8H+ = Mn2+(aq) + 4H2O ) * 4 5C2H6O(aq) + 5H2O + 4MnO4-(aq) + 32H+ -> 5C2H4O2(aq) + 4Mn2+(aq) + 20H+ + 16H20 En simplifiant les H+ et H2O présents dans les réactifs et les produits : 5C2H6O(aq) + 4MnO4-(aq) + 12H+ -> 5C2H4O2(aq) + 4Mn2+(aq) + 11H20 ------------------------ 2.1.2 Compléter le tableau d avancement Equation de la reaction 5C2H6O(aq) + 4MnO4-(aq) + 12H+ -> 5C2H4O2(aq) + 4Mn2+(aq) + 11H20 Etat Avancement (mol) n(C2H6O) n(MnO4-) n(H+) n(C2H4O2) n(Mn2+) n(H2O) Initial 0 n0 n1 / 0 0 / En cours x n0-5x n1-4x / 5x 4x / Final xf n0-5xf n1-4xf / 5xf 4xf / ------------------------ 2.1.3 montrer que dans l état final, la quantité d'ions permanganate restant dans l erlenmeyer peut sécrire : n(MnO4-)restant = C1xV1 - (4/5)xn0 D après le tableau d avancement : n(MnO4-) = n1 - 4xf Or d après le texte (on introduit les ions permanganate en excès dans un volume donné de la solution S pour transformer tout l éthanol.) Ainsi l éthanol est le réactif limitant : n0-5xf = 0 xf = n0/5 De plus n1 = C1xV1 D ou n(MnO4-)restant = C1xV1 - (4/5)xn0 ----------------------- 2.2.1 Définir du terme « équivalence » utilisé lors d’un titrage. On atteint l’équivalence, lorsqu’on a réalisé un mélange stœchiométrique des deux réactifs qui sont alors totalement consommés. A L’équivalence, il y’a changement du réactif limitant. ------------------ 2.2.2 Préciser, en justifiant, le changement de couleur qui permet de repérer l équivalence. D après les données :( Toutes les espèces chimiques en solution sont incolores mis à part les ions permanganate qui sont violets.) On dose les ions permanganate. Ainsi, avant l équivalence , les ions permanganate colorent la solution en violet. Des l équivalence atteint, il ne reste plus d ions permanganate. La solution passe de violet à incolore. ------------------- 2.2.3 MnO4–(aq) + 5 Fe2+(aq) + 8H+(aq) → Mn2+(aq) + 5Fe3+(aq) + 4H2O A L’équivalence : i i n = (n ) / 5 Mn04- Fe2+ ------------------- 2.2.4 La quantité d éthanol initialement présente dans le volume 50 mL de vin d épines est alors donnée par la relation : 5 1 -3 n = 250 *(- *c1*V1 - - *c2*V2) éthanol 4 4 Objectif : déterminer si le degré d’alcool annoncé de ce vin d épines est conforme à celui annoncé pour ces apéritifs. Calculons, à l'aide de la relation donnée, la quantité d'éthanol initialement présente dans le volume 50 mL : 5 -2 1 -1 -3 n = 250 *(- *5,00.10 - - *3,00.10 *14,1.10 ) éthanol 4 4 -1 n =1,26.10 mol éthanol Or (Le degré d alcool d’une boisson alcoolisée, noté (°), correspond au volume d éthanol pur contenu dans 100 mL de boisson.) Pour 100 mL , -1 -1 n' = 2* n = 2*1,26.10 mol =2,53.10 mol éthanol éthanol Calculons le volume d'éthanol pur correspondant : m éthanol rho = ------------ éthanol V éthanol m éthanol V = ------------ éthanol rho éthanol Or m éthanol n' = ------------ éthanol M éthanol m = n' x M éthanol éthanol éthanol D'ou n' x M éthanol éthanol V = -------------------------- éthanol Rho éthanol -1 2,53.10 V = ------------- = 15 mL éthanol 0,79 Soit 15° degré d alcool. Le degré d’alcool annoncé de ce vin d’épines est conforme à celui annoncé pour ces apéritifs.