Exercice C1 du BAC de chimie : caractéristiques, conseils et recommandations.

Tâche C1 à l'examen de chimie de l'Examen d'État Unifié (EGE). Caractéristiques, conseils, recommandations.
Auteur de l'article — professeur particulier professionnel O. V. Ovtchinnikova.

La partie C de l'examen de chimie commence par la tâche C1, qui consiste à rédiger une équation de réaction d'oxydation-réduction (contenant déjà une partie des réactifs et des produits). Elle est formulée de la manière suivante :
C1. En utilisant la méthode de bilan électronique, écrivez l'équation de la réaction. Identifiez l'oxydant et le réducteur.
Souvent, les candidats pensent que cette tâche ne nécessite pas de préparation particulière. Cependant, elle comporte des pièges qui empêchent d'obtenir le score maximal. Analysons les points auxquels il faut prêter attention.

Connaissances théoriques.

Le permanganate de potassium comme oxydant.

• réducteurs
  en milieu acide
  en milieu neutre
  en milieu alcalin
  (sel de l’acide qui participe à la réaction)

Le manganate ou , -
Le dichromate et le chromate comme oxydants.
(milieu acide et neutre), (milieu alcalin) + réducteurs
en milieu acide
en milieu neutre
en milieu alcalin
Les sels des acides qui participent à la réaction :

en solution ou en fusion
Augmentation des états d'oxydation du chrome et du manganèse.

• oxydants très puissants (toujours, indépendamment du milieu !)
  , sels, complexes hydroxyde

• oxydants très puissants : a) sels contenant de l'oxygène du chlore (en fusion alcaline) b) (en solution alcaline)
  Milieu alcalin :
  formation de chromate
  , sels

• oxydants très puissants en milieu acide ou
  Milieu acide :
  formation de dichromate ou acide dichromique
  — oxyde, hydroxyde, sels

• oxydants très puissants : sels contenant de l'oxygène du chlore (en fusion)
  Milieu alcalin :
  — manganate
  — sels

• oxydants très puissants en milieu acide ou
  Milieu acide :
  — permanganate — acide manganique
  L'acide nitrique avec les métaux.
  — L'hydrogène n'est pas libéré, des produits de réduction de l'azote se forment.
  Plus le métal est actif et plus la concentration de l'acide est faible, plus l'azote sera réduit.

Métaux inactifs (à droite du fer) + acide concentré

Non-métaux + acide concentré
Métaux inactifs (à droite du fer) + acide dilué
Métaux actifs (alcalins, alcalino-terreux, zinc) + acide concentré
Métaux actifs (alcalins, alcalino-terreux, zinc) + acide moyennement dilué
Métaux actifs (alcalins, alcalino-terreux, zinc) + acide très dilué
Passivation : ils ne réagissent pas avec l'acide nitrique froid concentré :
Ne réagissent pas avec l'acide nitrique, quelle que soit sa concentration :
L'acide sulfurique avec les métaux.
— L'acide sulfurique dilué réagit comme un acide minéral classique avec les métaux à gauche dans la série de tensions, dégageant de l'hydrogène ;
— Lorsqu'il réagit avec des métaux en présence d'acide sulfurique concentré, l'hydrogène ne se dégage pas, des produits de réduction du soufre se forment.

Métaux inactifs (à droite du fer) + acide concentré

Non-métaux + acide concentré
Métaux alcalino-terreux + acide concentré
Métaux alcalins et zinc + acide concentré.
L'acide sulfurique dilué se comporte comme un acide minéral classique (par exemple, l'acide chlorhydrique)
Passivation : ils ne réagissent pas avec l'acide sulfurique froid concentré.
Ne réagissent pas avec l'acide sulfurique quelle que soit sa concentration :

Disproportionnement.
Les réactions de disproportionnement sont celles dans lesquelles un même élément est à la fois un oxydant et un réducteur, augmentant et réduisant simultanément son état d'oxydation :

Disproportionnement des non-métaux — soufre, phosphore, halogènes (sauf fluor).

Soufre + alcali 2 sels, sulfure et sulfite du métal (réaction qui se produit à ébullition)
et
Phosphore + alcali phosphine et sel d’hypophosphite (réaction qui se produit à ébullition)
et
Chlore, brome, iode + eau (sans chauffage) 2 acides,
Chlore, brome, iode + alcali (sans chauffage) 2 sels, et de l'eau
et
Brome, iode + eau (avec chauffage) 2 acides,
Chlore, brome, iode + alcali (avec chauffage) 2 sels, et de l'eau
et
Disproportionnement de l'oxyde d'azote (IV) et des sels.

• eau 2 acides, acide nitrique et acide nitreux
  et
  alcali 2 sels, nitrate et nitrite
  et

sulfure et sulfate de potassium

et

2 sels, chlorure et perchlorate
et
Activité des métaux et des non-métaux.
Pour analyser l’activité des métaux, on utilise soit la série électrochimique des tensions des métaux, soit leur position dans le tableau périodique. Plus un métal est actif, plus il sera facile pour lui de céder des électrons et plus il sera un bon réducteur dans les réactions d’oxydation-réduction.
Série électrochimique des tensions des métaux.
Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pd Pt Au
L'activité des non-métaux peut aussi être déterminée par leur position dans le tableau de Mendeleïev.
Souvenez-vous ! L'azote est un non-métal plus actif que le chlore !
Le non-métal le plus actif sera l’oxydant et le moins actif sera le réducteur, s'ils réagissent l'un avec l'autre.
Série de l’électronégativité des non-métaux :
augmentation de l’électronégativité

Comportement particulier de certains oxydants et réducteurs.

a) Les sels et acides contenant de l'oxygène du chlore dans les réactions avec des réducteurs passent généralement en chlorures :
b) Si la réaction implique des substances où un même élément a à la fois des états d'oxydation négatifs et positifs, elles apparaissent dans l'état d'oxydation zéro (la substance simple est libérée).

Compétences nécessaires.

Tâche 1 : Attribuez les états d'oxydation dans les substances :

Attribution des états d'oxydation dans les substances organiques.
Souvenez-vous que nous nous intéressons aux états d'oxydation uniquement des atomes de carbone qui changent leur environnement pendant la réaction d'oxydation-réduction, tandis que la charge totale de l'atome de carbone et de son environnement non carboné est prise comme étant nulle.

Tâche 2 : Déterminez l'état d'oxydation des atomes de carbone encadrés, avec leur environnement non carboné :
2-méthylbutène-2 : –=
acétone :
acide acétique : –

Ne perdez jamais de vue la question principale : qui dans cette réaction donne des électrons et qui les accepte, et en quoi ils se transforment ? Pour éviter que les électrons ne viennent de nulle part ou n'aboutissent à nulle part.

Exemple :