Chimie- exercitation sur l'étude cinétique par suivi spectrophotométrique, Exercices de Chimie
Renee88
Renee8823 April 2014

Chimie- exercitation sur l'étude cinétique par suivi spectrophotométrique, Exercices de Chimie

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Exercitation de chimie sur l'étude cinétique par suivi spectrophotométrique. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Étude théorique de la réaction, Suivi de la réaction, Exploitation des résultats.
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Étude cinétique par suivi spectrophotométrique

Polynésie 2003 II. ÉTUDE CINÉTIQUE PAR SUIVI SPECTROPHOTOMÉTRIQUE (2,5 points)

On se propose d’étudier la cinétique de la transformation lente de décomposition de l’eau

oxygénée par les ions iodure en présence d’acide sulfurique, transformation considérée

comme totale.

L’équation de la réaction qui modélise la transformation d’oxydoréduction s’écrit :

H2O2(aq) + 2 I–(aq) + 2 H3O+(aq) = I2(aq) + 4 H2O(l)

La solution de diiode formée étant colorée, la transformation est suivie par

spectrophotométrie, méthode qui consiste à mesurer l'absorbance A de la solution,

grandeur proportionnelle à la concentration en diiode.

1. Étude théorique de la réaction

1.1. Donner la définition d'un oxydant, et celle d'un réducteur.

1.2. Identifier, dans l'équation de la réaction étudiée, les deux couples

d'oxydoréduction mis en jeu et écrire leurs demi-équations correspondantes.

2. Suivi de la réaction

À la date t = 0 s, on mélange 20,0 mL d'une solution d'iodure de potassium de

concentration 0,10 mol.L-1 acidifiée avec de l'acide sulfurique en excès, 8,0 mL d'eau

et 2,0 mL d'eau oxygénée à 0,10 mol.L-1.

On remplit une cuve spectrophotométrique, et on relève les valeurs de l'absorbance au

cours du temps. On détermine alors, grâce à la loi de Beer-Lambert, la concentration [I2]

du diiode formé :

t (s) 0 126 434 682 930 1178 1420 

[I2] (mmol.L–1) 0,00 1,74 4,06 5,16 5,84 6,26 6,53

2.1. Le mélange initial est-il stœchiométrique ?

2.2. Établir le tableau descriptif de l'évolution du système (tableau d'avancement de la

transformation).

2.3. Établir la relation entre [I2] et l'avancement x de la transformation.

2.4. Déterminer l'avancement maximal. En déduire la valeur théorique de la

concentration en diiode formé lorsque la transformation est terminée.

3. Exploitation des résultats

La courbe en annexe représente les variations de l'avancement x de la transformation en fonction du

temps.

3.1. Donner la composition du mélange réactionnel pour t = 300 s.

3.2. Comment varie la vitesse volumique de réaction ? Justifier. Quel facteur cinétique

peut être responsable de cette variation ?

3.3. Donner la définition du temps de demi-réaction, puis le déterminer.

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