Réaction de l'eau oxygénée et des ions iodure, suivie par colométrie

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Nais
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Enregistré le: 12 Déc 2008, 00:17

Réaction de l'eau oxygénée et des ions iodure, suivie par colométrie

par Nais » 12 Déc 2008, 00:31

Bonsoir,
Je bloque sur cet exercice. Je le mets en entier même si j’ai répondu à quelques questions.
Lorsqu’on fait réagir de l’eau oxygénée,en milieu acide sur une solution d’iodure de potassium,il se forme du diiode l2 au cours d’une réaction lente.On se propose,dans cet exercice,d’étudier une méthode de suivi cinétique de cette réaction par comparaison colorimétrique.Les solutions de diiode sont colorées et leur teinte va du jaune pâle au marron foncé suivant leur concentration.
I] Préparation des échantillons colorimétriques.
Afin de pouvoir estimer la concentration en l2 d’un mélange réactionnel,on prépare d’abord dix solutions contenant des concentrations en l2 croissantes à partir d’une solution-mère de concentration C = 2*10ˆ-2 mol/L-1. Ces solutions sont stockées dans des tubes à essais numérotés de 1 à 10.
Les tubes à essais sont disposés sur des supports dans l’ordre croissant de leur concentration en l2 :
Tube : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
l2 (10^-3mol*L-1) : 0,2 0,35 0,5 0,75 1 1,5 2 3 4 5
Exemple : tube 6 = 1,5.10ˆ-3 mol/L
On dispose, pour cette opération, du seul matériel suivant :
pipettes jaugées de 5mL, 10mL, et 20 mL
béchers de 100mL
tubes à essais identiques
solution mère en diiode
fioles jaugées de 100mL
burette graduée
eau distillée
1) Quel sera le tube le plus foncée ? Le plus clair ? 2) Indiquer le matériel à utiliser, ainsi que les volumes à mettre en jeu,si l’on veut réaliser 100mL de solution destinée au tube 6.

II] Suivi de la cinétique de la réaction.
Au temps t = 0,on mélange dans un autre tube à essais un volume V = 10mL d’une solution acidifiée ( H+ en excès ) d’eau oxygénée C = 1.10ˆ-2 mol/L-1 et un volume V’ = 10mL d’une solution d’iodure de potassium C’ = 0,2mol/L-1.
Le système, initialement incolore, se colore progressivement avec la formation de l2. On note les instants où la teinte de la solution est la même que celle d’un des échantillons ; par exemple la teinte de la solution à l’instant 48s est la même que celle de l’échant8illon témoin du tube n°3.
Tube : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Date (s) : 13 29 48 67 107 163 220 370 657 >1500
L’équation de la réaction est : H2O2 + 2H+ + 2I- -> 2H2O + I2
1) Tracer sur une feuille de papier millimétré, le graphe de l’avancement X en fonction du temps t pour ce système. Echelles : 2cm pour 100s ; 2cm pour 1*10ˆ-5 mol ou 10umol. On se limitera aux valeurs correspondant à t<1500s.
2) Déterminer la valeur de la vitesse de réaction aux temps t = 50s et t = 400s en faisant apparaître, sur le graphe, la méthode utilisée.Exprimer cette valeur en µmol/L-1/s-1. (1umol=1*10^-6mol) Comparer ces vitesses.Comment expliquer leur différence ?
3) Lequel des deux réactifs autres que H+ a été introduit en excès ? Déterminer quelle sera la concentration en diiode lorsque le système aura cessé d’évoluer.
4) Le temps de demi-réaction noté t1/2 correspond ici à la durée au bout de laquelle l’avancement X est égal à la moitié de l’avancement maximal Xmax. Déterminer, graphiquement, ce temps de demi-réaction.
5) En réalité les temps du tableau précédent sont obtenus avec une assez grande imprécision.Pourquoi ?Quelle méthode plus précise pourrait être utiliser ?
Je sais que c’est un peu long. Mais je bloque surtout sur la partie II surtout sur la 1, 2, 3
Merci d’avance pour votre aide.



 

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