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1. L'oxydation ménagée de l'éthanol peut être conduite jusqu'à son terme en utilisant une solution aqueuse de dichromate de potassium en milieu acide. Ecrire les demi- réactions traduisant cette oxydation, connaissant les potentiels redox suivants : Cr₂02-/Cr³+: 1,33V ; CH3COOH/C₂H5OH: 0,03V. En déduire l'équation-bilan de cette oxydoréduction. 2. APPLICATION: sur un individu en état d'ivresse, on fait un prélèvement de 10ml de son sang auquel on ajoute, en milieu acide, une solution de dichromate de potassium en excès, de volume 20cm³, contenant 14,7g de dichromate de potassium par litre. Après un temps suffisamment long, on dose la solution obtenue et on trouve que la nouvelle concentration molaire du dichromate de potassium est de 0,024mol. L-¹. Calculer la concentration en gramme par litre d'éthanol présent dans le sang de l'individu au moment du prélèvement.​

Sagot :

Réponse:

1. **Demi-réactions :**

Les demi-réactions pour l'oxydation ménagée de l'éthanol en utilisant une solution aqueuse de dichromate de potassium en milieu acide sont les suivantes :

a) **Oxydation de l'éthanol (CH₃CH₂OH) :**

\[ \text{CH₃CH₂OH} \rightarrow \text{CH₃COOH} + 2\text{H}^+ + 2\text{e}^- \]

b) **Réduction du dichromate de potassium (Cr₂O₇²⁻) :**

\[ 6\text{H}^+ + \text{Cr₂O₇²⁻} + 6\text{e}^- \rightarrow 2\text{Cr}^{3+} + 7\text{H}_2\text{O} \]

2. **Équation-bilan :**

En combinant les deux demi-réactions, assurez-vous d'ajuster les coefficients stœchiométriques pour que le nombre d'électrons échangés soit le même dans les deux demi-réactions. L'équation-bilan globale est donnée par :

\[ \text{3CH₃CH₂OH} + \text{Cr₂O₇²⁻} + \text{8H}^+ \rightarrow \text{3CH₃COOH} + \text{2Cr}^{3+} + \text{7H}_2\text{O} \]

3. **Calcul de la concentration d'éthanol dans le sang :**

La réaction équilibrée montre que 3 moles d'éthanol réagissent avec 1 mole de dichromate de potassium. La concentration molaire initiale de dichromate de potassium est \(14,7 \, \text{g/L} \times 0,024 \, \text{mol/L}\). Ainsi, la concentration molaire initiale d'éthanol est \(3 \times 0,024 \, \text{mol/L}\).

Enfin, la concentration en grammes par litre d'éthanol (\(C\)) est donnée par la masse molaire de l'éthanol (\(M\)) multipliée par la concentration molaire (\(C\)).

\[ C = M \times C_m \]

Utilisons \(M_{\text{éthanol}} = 46,07 \, \text{g/mol}\).

\[ C = 46,07 \, \text{g/mol} \times 3 \times 0,024 \, \text{mol/L} \]

\[ C \approx 3,31 \, \text{g/L} \]

Ainsi, la concentration en gramme par litre d'éthanol dans le sang de l'individu au moment du prélèvement est d'environ \(3,31 \, \text{g/L}\).

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