Afrique 2008 EXERCICE III. La bouteille magique (4 points) http://labolycee.org

Au cours d’une séance de travaux pratiques, un élève d’une terminale S doit réaliser le mélange réactionnel décrit dans le protocole expérimental suivant.

Protocole expérimental • Dans un erlenmeyer contenant une solution S dont on ne se souciera pas du contenu, on dissout du glucose. • On ajoute une solution de bleu de méthylène. Cette solution donne une coloration bleue au mélange réactionnel. • On constate que la solution bleue devient progressivement incolore. • Boucher l’erlenmeyer et agiter vigoureusement : la solution devient immédiatement bleue puis se décolore de nouveau lentement. • Agiter une nouvelle fois : la solution devient tout de suite bleue puis se décolore progressivement.

Données du problème • La seule espèce colorée dans le mélange réactionnel est la forme oxydée du bleu de méthylène qui donne une coloration bleue. Elle est notée BM+(aq). • La forme réduite est notée BMH(aq). • Dans les conditions de l’expérience, le glucose est un réducteur qui réduit le bleu de méthylène. On admettra qu’il est introduit en large excès devant les autres réactifs. • Le glucose est noté RCHO(aq). Sa masse molaire est M = 180 g.mol-1.

Couples oxydant/réducteur mis en jeu • BM+(aq) / BMH(aq) • O2(aq) / H2O([pic]) • RCOOH(aq) / RCHO(aq)

1. Équation de la réaction modélisant la transformation chimique entre le glucose et la solution de bleu de méthylène.

1.1. Donner la définition d’un oxydant, puis d’un réducteur.

1.2. Écrire la demi équation électronique de réduction de la forme oxydée BM+ (aq) du bleu de méthylène.

1.3. Écrire la demi-équation électronique d’oxydation du glucose RCHO(aq).

1.4. En déduire que l’équation d’oxydoréduction entre le glucose et la forme oxydée du bleu de méthylène est :
RCHO(aq) + BM+(aq) + H2O([pic]) = RCOOH(aq) + BMH(aq) + H+(aq) (équation1)
Cette réaction est lente.

2. Interprétation