Mahnazmezon

Réactions redox - Problème d'exemple d'équation équilibrée

Science
Share

Ceci est un exemple de problème de réaction redox travaillé montrant comment calculer le volume et la concentration des réactifs et des produits en utilisant une équation redox équilibrée.

Points clés à retenir: problème de chimie de la réaction redox

  • Une réaction redox est une réaction chimique dans laquelle se produisent la réduction et l'oxydation.
  • La première étape pour résoudre toute réaction redox consiste à équilibrer l'équation redox. Ceci est une équation chimique qui doit être équilibrée pour la charge ainsi que la masse.
  • Une fois l'équation redox équilibrée, utilisez le rapport molaire pour trouver la concentration ou le volume de tout réactif ou produit, à condition que le volume et la concentration de tout autre réactif ou produit soient connus..

Examen rapide de Redox

Une réaction redox est un type de réaction chimique dans laquelle rougeuction et bœufl'idation se produit. Parce que les électrons sont transférés entre les espèces chimiques, des ions se forment. Ainsi, pour équilibrer une réaction redox, il faut non seulement équilibrer la masse (nombre et type d'atomes de chaque côté de l'équation), mais aussi charger. En d'autres termes, le nombre de charges électriques positives et négatives des deux côtés de la flèche de réaction est le même dans une équation équilibrée.

Une fois l'équation équilibrée, le rapport molaire peut être utilisé pour déterminer le volume ou la concentration de tout réactif ou produit tant que le volume et la concentration de toute espèce sont connus..

Problème de réaction redox

Étant donné l'équation redox équilibrée suivante pour la réaction entre MnO4- et Fe2+ dans une solution acide:

MnO4-(aq) + 5 Fe2+(aq) + 8 H+(aq) → Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4 H2O

Calculer le volume de 0,100 M KMnO4 nécessaire pour réagir avec 25,0 cm3 0,100 M Fe2+ et la concentration de Fe2+ dans une solution si vous savez que 20,0 cm3 de solution réagit avec 18,0 cm3 de 0,100 KMnO4.

Comment résoudre

L'équation redox étant équilibrée, 1 mol de MnO4- réagit avec 5 moles de Fe2+. En utilisant cela, nous pouvons obtenir le nombre de moles de Fe2+:

taupes Fe2+ = 0,100 mol / L x 0,0250 L

taupes Fe2+ = 2,50 x 10-3 mol

En utilisant cette valeur:

taupes MnO4- = 2,50 x 10-3 mol Fe2+ x (1 mol MnO4-/ 5 mol Fe2+)

taupes MnO4- = 5,00 x 10-4 mol MnO4-

volume de 0,100 M KMnO4 = (5,00 x 10-4 mol) / (1,00 x 10-1 mol / L)

volume de 0,100 M KMnO4 = 5,00 x 10-3 L = 5.00 cm3

Pour obtenir la concentration de Fe2+ posé dans la deuxième partie de cette question, le problème est travaillé de la même manière sauf la résolution de la concentration en ions fer inconnue:

taupes MnO4- = 0,100 mol / L x 0,180 L

taupes MnO4- = 1,80 x 10-3 mol

taupes Fe2+ = (1,80 x 10-3 mol MnO4-) x (5 mol Fe2+ / 1 mol MnO4)

taupes Fe2+ = 9,00 x 10-3 mol Fe2+

concentration Fe2+ = (9,00 x 10-3 mol Fe2+) / (2,00 x 10-2 L)

concentration Fe2+ = 0,450 M

Conseils pour réussir

Lors de la résolution de ce type de problème, il est important de vérifier votre travail:

  • Vérifiez que l'équation ionique est équilibrée. Assurez-vous que le nombre et le type d'atomes sont les mêmes des deux côtés de l'équation. Assurez-vous que la charge électrique nette est la même des deux côtés de la réaction.
  • Soyez prudent de travailler avec le rapport molaire entre les réactifs et les produits et non les quantités en grammes. On vous demandera peut-être de fournir une réponse finale en grammes. Si c'est le cas, résolvez le problème en utilisant des taupes, puis utilisez la masse moléculaire de l'espèce pour convertir entre les unités. La masse moléculaire est la somme des poids atomiques des éléments d'un composé. Multipliez les poids atomiques des atomes par tout indice suivant leur symbole. Ne multipliez pas par le coefficient devant le composé dans l'équation car vous avez déjà pris cela en compte à ce stade!
  • Veillez à signaler les grains de beauté, les grammes, la concentration, etc., en utilisant le nombre correct de chiffres significatifs.

Sources

  • Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H., eds (1999). Redox: principes fondamentaux, processus et applications. Springer-Verlag, Heidelberg ISBN 978-3-540-66528-1.
  • Tratnyek, Paul G .; Grundl, Timothy J .; Haderlein, Stefan B., éd. (2011). Chimie Redox aquatique. ACS Symposium Series. 1071. ISBN 9780841226524.
Science
×