Exploration : Transfert d'Électrons, Couples Redox & Titrage Volumétrique
Explorez les réactions d'oxydoréduction à travers le traitement anticorrosion des métaux et le contrôle qualité par dosage volumétrique colorimétrique.
Rappels : Ions, Charges Électriques & Concentrations
Transfert d'Électrons : Oxydant et Réducteur
Expérience de Laboratoire :
On plonge un clou en fer $Fe$ dans une solution bleue de sulfate de cuivre $(Cu^{2+} + SO_4^{2-})$. Au bout de quelques minutes, le clou se recouvre d'un dépôt rouge de cuivre métallique $Cu$, et la solution devient verdâtre par formation d'ions fer $Fe^{2+}$.
Figure 1 : Schéma expérimental de l'oxydoréduction $Fe + Cu^{2+} \to Fe^{2+} + Cu$
- L'ion $Cu^{2+}$ capte 2 électrons pour devenir $Cu$ : c'est l'Oxydant.
- L'atome $Fe$ cède 2 électrons pour devenir $Fe^{2+}$ : c'est le Réducteur.
Équilibrage des Demi-Équations Electroniques et Équation Bilan
Écriture canonique des demi-équations :
$$\text{Réduction de l'oxydant : } Cu^{2+} + 2 e^- \rightleftharpoons Cu$$ $$\text{Oxydation du réducteur : } Fe \rightleftharpoons Fe^{2+} + 2 e^-$$
Dosage Volumétrique Colorimétrique & Point d'Équivalence $C_1 V_1 = C_2 V_E$
À l'équivalence du titrage (changement brusque de couleur de la solution), les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques. $$\mathbf{C_1 \times V_1 = C_2 \times V_E} \implies \mathbf{C_1 = \frac{C_2 \times V_E}{V_1}}$$
Calculez $C_1 = \frac{0{,}02 \times 15}{20}$ en mol/L :