Polynésie 09-2009 EXERCICE III. OXYDATION DU PROPAN-2-OL (4 points) http://labolycee.org Dans cet exercice, on étudie l’évolution temporelle de la réaction d’oxydation du propan-2-ol par les ions permanganate. Cette réaction aboutit lentement à la formation de la propanone. L’équation (1) associée à la réaction s’écrit :

5C3H8O(aq) + 2MnO4–(aq) + 6H+(aq) = 5C3H6O(aq) + 2Mn2+(aq) + 8H2O(l) (1)

La transformation associée sera considérée comme totale.

Préparation du mélange réactionnel On introduit dans un erlenmeyer 50,0 mL d’une solution de permanganate de potassium de concentration co = 0,20 mol.L-1 et 50,0 mL d’une solution d’acide sulfurique en excès. On place l’erlenmeyer sous agitation magnétique. À l’instant t = 0, on ajoute 1,0 mL de propan-2-ol au contenu de l’erlenmeyer.

Étude de l’évolution de l’avancement : Afin de représenter la courbe qui traduit l’évolution de l’avancement x de la réaction au cours du temps, on prélève à l’instant t, un volume V = 10,0 mL du mélange réactionnel que l’on verse dans un bécher contenant 40 mL d’eau glacée. On titre ensuite les ions permanganate contenus dans le bécher par une solution de sulfate de fer II de concentration c’ = 0,50 mol.L-1. Le volume équivalent V’E obtenu permet ensuite d’en déduire l’avancement x de la réaction d’oxydation de l’alcool à l’instant t. On renouvelle l’opération à différents instants et on trace la courbe donnée en annexe.

Données : • Propan-2-ol : Masse volumique : ( = 0,785 g.mL-1 ; Masse molaire : M = 60,0 g.mol-1 ; • Couples oxydant/réducteur qui interviennent : Fe3+(aq)/Fe2+(aq) ; MnO4–(aq) / Mn2+(aq) C3H6O(aq) / C3H8O(aq). • On rappelle que l’ion permanganate MnO4– a une coloration violette en solution aqueuse. L’ion manganèse Mn2+ est incolore.

1. Étude de la réaction support de titrage (réaction 2).

1.1.