Aurélie 06 /02
oxydation alcool éthylique

suite --> acide base ( concours kiné EFOM 02)

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On prépare une solution d'éthanol A en dissolvant n0 mole d'éthanol pur dans de l'eau de façon à obtenir 1 L de solution. On prélève 10 mL de cette solution A, on effectue son oxydation complète par une solution B de dichromate de potassium ( K2Cr2O7) en excès, acidifiée par de l'acide sulfurique ; on utilise 30 mL de cette solution B de concentration molaire 0,1 mol/L.

  1. Ecrire l'équation-bilan de la réaction d'oxydo-réduction observée.
  2. On dose l'excés d'ion dichromate par une solution C de sulfate de fer II ( contenant des ions Fe2+) fraîchement préparée, de concentration molaire 0,1 mol/L. Il faut verser 60 mL de C pour atteindre l'équivalence.
    - Ecrire l'équation bilan de la réaction de dosage.
    - Déterminer la quantité de matière d'ion dichromate Cr2O72- en excès.
  3. En déduire la concentration en alcool de la solution A.
  4. Le degré alcoolique est égal au volume, exprimé en mL, d'alcool pur contenu dans 100 mL de solution eau-alcool. Calculer le degré alcoolique de la solution A. 

données : couples redox ( Cr2O72- / Cr3+) ; Fe3+ /Fe2+)

masse volumique de l'éthanol r = 0,790 g/mL

masse atomique molaire (g/mol) H=1 ; C=12 ; O=16. et 138/79 = 1,75.

 

corrigé
l'éthanol C2H5OH s'oxyde en acide éthanoïque CH3COOH

3 fois {C2H5OH + H2O-->CH3COOH + 4H+ + 4e-}

l'ion dichromate est réduit en ion chrome III

2 fois{Cr2O72- + 14H+ + 6e- --> 2Cr3+ + 7 H2O}

2Cr2O72- + 3 C2H5OH + 16H+-->4Cr3+ +3CH3COOH + 11 H2O

dosage de l'excès d'ion dichromate :

l'ion dichromate est réduit en ion chrome III

Cr2O72- + 14H+ + 6e- --> 2Cr3+ + 7 H2O

l'ion fer II s'oxyde en ion fer III

6 fois{ Fe2+ --> Fe3+ + e-}

Cr2O72- + 14H+ + 6Fe2+ --> 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7 H2O

Cr2O72-
Fe2+ ajouté
initial
n0 mol
0
en cours
n0 -x
6x = [Fe2+] * Volume ajouté = 0,1 Vajouté
à l'équivalence
n0 - xéqui=0
6 x équi = 0,1 V équi
n0= xéqui= 0,1/6 V équi = 0,1*0,06 / 6 = 10-3 mol d'ion dichromate en excès

Quantité totale d'ion dichromate : 0,1*0,03 = 3 10-3 mol

Quantité d'ion dichromate oxydant l'alcool : 2 10-3 mol

2Cr2O72- + 3 C2H5OH + 16H+-->4Cr3+ +3CH3COOH + 11 H2O

d'après cette équation, à 2 10-3 mol d'ion dichromate correspond 3 10-3 mol d'alcool dans 10 mL de A.

[alcool] = 3 10-3 / 10 10-3 = 0,3 mol/L

masse molaire de l'alcool éthylique : 46 g/mol

masse d'alcool pur dans 1 L : 0,3*46 = 13,8 g

volume d'alcool pur dans 1 L : 13,8 / 0,79 = 1380/ 79 = 17,5 mL

degré = volume d'alcool pur dans 0,1 L soit 1,75.

 

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