Réponses

---

1. Milieu réactionnel

1.1. pH = 1/2 (pKa + pKe - log 3. = 1/2 (10,3 + 14 - log 0,19) = 11,8

1.2. L'équation fait intervenir l'ion permanganate et le dioxyde de manganèse : nous sommes en milieu basique. On n'équilibre pas ici avec des ions oxonium mais hydroxydes, eut égard au pH :

(1) MnO₄^- + 3 e- + 2 H2O ® MnO2 + 4 OH^-

1.3. L'acide benzoïque formé est sous forme benzoate car nous sommes en milieu basique :

(2) C6H5-CH2-OH + 5 OH^- ® C6H5-CO-O- + 4 H2O + 4e-

1.4. En milieu basique, on facilite la solubilité des différentes espèces

2. Traitement de la solution

2.1. En milieu acide, l'ion benzoate formé passe sous sa forme acide conjuguée. Cette forme est lourde et plus assez polaire pour être soluble dans l'eau : elle précipite. Acidifier la solution sert donc à faire précipiter l'acide benzoïque :

(3) C6H5-CO-O- (aq) + H₃O⁺ ® C6H5-CO-OH (s) + H2O

2.2-2.3. On a dégagement de dioxyde de carbone dû à la succession de réactions suivantes :

(4) CO₃^2-+ H₃O⁺ ® HCO₃^- + H2O

(5) HCO₃^-+ H₃O⁺ ® CO₂ (aq) + 2 H2O

(6) CO₂ (aq) ® CO₂ (g)

On précise que H2CO3 n'éxiste pas. Il se déshydrate pour donner de l'eau et du dioxyde de carbone.

On peut aussi avoir dans des conditions "dures" dégagement de dichlore résultant de l'oxydation de l'ion chlorure de HCl par l'ion permanganate en excès :

(7) 2 MnO₄^- + 16 H+ + 10 Cl- ® 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 Cl2 (g)

2.4. Sulfite de sodium. D'après les potentiels rédox, on voit que l'ion sulfite est capable de réduire le dioxyde de manganèse en ions manganèse (II). En fait le sulfite va permettre de nous débarasser du dioxyde de manganèse solide. On obtient l'ion manganèse (II), soluble dans l'eau qui sera évacué lors des opérations d'essorage et de lavage.

2.5. Equations :

(8) MnO2 + SO32- + 2 H+ ® Mn2+ + H2O + SO42-

3. Purification et analyse

3.1. On remarque dans les calculs de nombre de moles que le permanganate est en excès. Tout l'alcool benzylique est donc en principe oxydé. La masse théorique obtenue avec un rendement de 1 aurait été :

M (C6H5-CO-OH) = 122 g / mol

m (th) = n . M = 0,023 . 122 = 2,8 g

On a pesé : m (exp) = 2, 4 g

Soit un rendement de : r = m (exp) / m (th) = 85 %

3.2. Si la température est inférieure à Pf, c'est que les cristaux ne sont pas purs. Si la température est supérieure à Pf, c'est que le banc est mal réglé. Si elle est vraiment supérieure après un réétalonnage du banc, c'est que les cristaux formés ne sont pas ceux attendus.

3.3. Voir mesure des points de fusion, paragraphe 1.4.