Annales gratuites Bac ST2S : Eau oxygénée

L'eau oxygénée est une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène de formule H₂O₂.
A température ordinaire, le peroxyde d'hydrogène se décompose lentement selon I'équation-bilan :

I)
1. Recopier l'équation de la réaction en nommant les produits formés.

2. Préciser les deux couples redox intervenant.

3. Quel nom particulier est donné à cette réaction d'oxydo-réduction ?

II) Sur l'étiquette d'un flacon d'eau oxygénée, le titre T en volumes a été effacé.
Un dosage va permettre de le retrouver en déterminant au préalable la concentration molaire C du peroxyde d'hydrogène.

1. On dose la solution de peroxyde d'hydrogène avec une solution violette de permanganate de potassium. Les deux demi-équations électroniques sont les suivantes :

En déduire l'équation-bilan du dosage.
On rappelle que dans une équation-bilan ne doivent pas figurer d'électrons "e -".

2. Recopier succinctement le schéma du dispositif de dosage en indiquant les noms des solutions et des matériels utilisés :

3. Définir l'équivalence d'un dosage.

4. La concentration du peroxyde d'hydrogène se détermine à partir du volume de permanganate versé à l'équivalence par la relation :

Données :

a) Calculer la concentration en peroxyde d'hydrogène.
b) Le titre T se calcule par la relation T = 11,2 . C
    Calculer T pour .

I) H₂O₂ + H₂O₂  2H₂O   +   O₂
                                   eau         dioxygène

1. Couples redox mis en jeu lors de la transformation chimique :
          H₂O₂     /     H₂O
        oxydant       réducteur
         et   O₂      /       H₂O₂
           oxydant         réducteur

2. Le peroxyde d'hydrogène H₂O₂ joue à la fois le rôle d'oxydant et le rôle de réducteur :
la réaction d'oxydoréduction étudiée est donc une DISMUTATION.

3. Pour obtenir l'équation-bilan du dosage, on multiplie les coefficients de la 1^ère équation par 2 et ceux de la 2^ème équation par 5, puis on additionne les 2 équations : aucun électron "e^-" ne doit figurer dans l'équation-bilan :
 2 MnO₄^- + 16 H⁺ + 10 e^-  2 Mn²⁺ + 8 H₂O
                            5 H₂O₂  5 O₂ + 10 H⁺ + 10 e^-
______________________________________________
2 MnO₄^- + 6 H⁺ + 5 H₂O₂  2 Mn²⁺ + 8 H₂O + 5 O₂

1. A l'équivalence d'un dosage, les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques (il y a changement du réactif limitant).

2. a).
     
     A.N :
     la concentration en peroxyde d'hydrogène de l'eau oxygénée est donc = 5,35.10^-2 mol.L^-1

     b) Le titre de l'eau oxygénée  
     pour
     T = 11,2 x 5,40 x 10^-2
     soit T = "0,6 volume"