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Tests redox par la couleur – KMnO₄ et KI, degrés d’oxydation du vanadium et titrage de Fe²⁺

ChimieRéactions et oxydoréduction15–16 ans

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Écran Tests : ajoutez goutte à goutte du KMnO₄ acidifié (violet → incolore) ou du K₂Cr₂O₇ acidifié (orange → vert) pour identifier les réducteurs, et du KI (incolore → jaune-brun, bleu-noir avec l’empois d’amidon) pour identifier les oxydants, avec un tube témoin, un mode échantillons inconnus et un tableau de résultats. Écran Vanadium : le zinc en milieu acide réduit VO₂⁺ (jaune, +5) en passant par VO²⁺ (bleu, +4) et V³⁺ (vert, +3) jusqu’à V²⁺ (violet, +2), et les potentiels standard d’électrode montrent jusqu’où vont l’étain ou le fer(II). Écran Titrage : titrez Fe²⁺ par KMnO₄ ou K₂Cr₂O₇, notez des volumes concordants et calculez la concentration.

Leçon : Oxydants et réducteurs, nombres d’oxydation et demi-équations ; tests redox par la couleur ; degrés d’oxydation du vanadium ; titrages d’oxydoréduction

Ce qu’elle montre

Un oxydant gagne des électrons et est réduit ; un réducteur perd des électrons et est oxydé. Les changements de couleur rendent cela visible. Le manganate(VII) acidifié est violet, mais sa forme réduite Mn²⁺ est presque incolore : un réducteur le décolore ; le dichromate(VI) acidifié passe de l’orange au vert de Cr³⁺. Les ions iodure, incolores, sont oxydés en diiode brun, que l’amidon colore en bleu-noir : l’iodure sert donc à détecter les oxydants. Le vanadium présente quatre degrés d’oxydation de quatre couleurs, et les potentiels standard prévoient quel réducteur atteint chacun d’eux.

Mode d’emploi

Dans Tests, choisissez un Réactif et une Substance, cliquez sur +1 goutte ou +5 gouttes et comparez le tube au tube témoin. Lisez la conclusion, les demi-équations et les nombres d’oxydation, puis cliquez sur Noter. Cochez Inconnus pour masquer les noms et cliquez sur Révéler à la fin. Dans Vanadium, changez le Réducteur et observez les couleurs et le graphique. Dans Titrage, ajoutez la solution de la Burette jusqu’à l’équivalence, cliquez sur Noter le volume et recommencez jusqu’à deux volumes concordants.

Paramètres modifiables

  • Écran Tests des oxydants et des réducteurs, Vanadium, Titrage de Fe²⁺
  • Réactif KMnO₄ acidifié (détecte les réducteurs), K₂Cr₂O₇ acidifié (détecte les réducteurs), KI (détecte les oxydants), KI + amidon (détecte les oxydants)
  • Substance testée FeSO₄ – sulfate de fer(II), KI – iodure de potassium, Na₂SO₃ – sulfite de sodium, H₂O₂ – peroxyde d’hydrogène (acidifié), FeCl₃ – chlorure de fer(III), Cl₂ – eau de chlore, Br₂ – eau de brome, K₂Cr₂O₇ acidifié, CuSO₄ – sulfate de cuivre(II), NaCl – chlorure de sodium, eau distillée (témoin)
  • Inconnus (noms masqués)
  • Réducteur du vanadium(V) zinc (Zn), étain (Sn), fer(II) (Fe²⁺)
  • Vitesse de la simulation du vanadium 1–10
  • Solution dans la burette KMnO₄ 0,0200 mol/dm³, K₂Cr₂O₇ 0,0167 mol/dm³
  • Échantillon de Fe²⁺ concentration inconnue, connue (0,0800 mol/dm³)

Questions à explorer

  1. Pourquoi le peroxyde d’hydrogène décolore-t-il le permanganate acidifié mais fait-il brunir l’iodure de potassium ?
  2. Pourquoi la couleur violette cesse-t-elle de disparaître après un certain nombre de gouttes ?
  3. Pourquoi l’étain réduit-il le vanadium(V) seulement jusqu’au vanadium(III) alors que le zinc atteint le vanadium(II) ?

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