Exercices de Cinétique Chimique : Réactions et Vitesses

Chapitre
1
: CINETIQUE-2-
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EXERCICE N°1.
On mélange, à la date t= 0, un volume V1 =30 mL d'une solution (S1) de peroxodisulfate de
potassium K2S2O8de concentration molaire C1, avec un volume V2=20 m L d'une solution
(S2) d'iodure de potassium KI de concentration molaire C2.
L’équation de la réaction lente et supposée totale qui se produit est :
S2O82-+ 2 I - I2 + 2 SO42-
1- Pour déterminer la concentration de diode I2 dans la solution S obtenue, on dose à
différents instants des prélèvements de même volume Vp=5 m Lpar une solution S0 de
thiosulfate de sodium (2Na++S2O3 2-) de concentration molaire C0 = 0,005 mol. L–
1.Chaque prélèvement effectué est immédiatement dilué avec de l'eau glacée avant le
dosage auquel on ajoute quelques gouttes d’une solution d’empois d’amidon.
a- Ecrire l’équation de la réaction du dosage en précisant les couples dédox mis en jeu.
b- Faire un schéma clair et annoté du montage qui permet de réaliser ce dosage.
c- Dans quel but on dilue le prélèvement avec de l’eau glacée ? Préciser les facteurs
cinétiques qui interviennent.
d- Comment peut-on mettre en évidence le point d’équivalence ?
2- Les résultats du dosage de I2 ont permis de déduire les concentrations [S2O82-] et [I-] dans
le mélange et de tracer les courbes suivantes (a) et (b), qui traduisent, respectivement, les
variations de [S2O82-] et de [I-]au cours du temps.
F
ig1

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a- Dresser un tableau descriptif de l’évolution du système chimique.
b- Justifier graphiquement, que I- est le réactif limitant.
c-Déterminer les concentrations molaires C1 et C2.
d- Déterminer l’avancement final xf de la réaction.
e- Déterminer le volume V0 de la solution de thiosulfate de sodium nécessaire pour
doser l’un des prélèvements à la date t1 = 20 min.
3- a- Définir la vitesse de la réaction puis l’exprimer en fonction de [S2O82-].
b- Déterminer la valeur de cette vitesse à la date t1 = 10 min.
c- Indiquer qualitativement comment évolue la vitesse de la réaction au cours du temps.
Quel est le facteur cinétique responsable à cette variation ?
d- En exploitant la courbe [S2O82-] =f(t), déterminer la vitesse moyenne de la réaction
entre les instants t0=0 et t1= 50 min.
EXERCICE N°2
Les ions iodure I- réagissent avec les ions peroxodisulfate S2O82- selon l’équation :
2 I- + S2O82- 2SO42- + I2
On suit l’évolution au cours du temps de l’avancement de cette réaction pendant trois
expériences a ; b et c dont les conditions expérimentales sont consignées par le
tableau suivant :
Expérience a b c
Concentration
initiale de I- dans
le mélange
18.10-3mol.L-1 9.10-3mol.L-1 18.10-3mol.L-1
Concentration
initiale de S2O82-
dans le mélange
6. 10-3mol.L-1 3. 10-3mol.L-1 6. 10-3mol.L-1
Température
>

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Les résultats de mesures ont permis de tracer les trois courbes C1 ; C2 et C3 de la
figure -2-
On donne volume du mélange est V = 100 mL
1- Préciser les facteurs cinétiques mis en jeu au cours de ces expériences.
2- Associer à chaque expérience la courbe correspondante en justifiant la réponse.
3- Préciser, en le justifiant, le réactif limitant.
4- a-Définir un catalyseur
b-Tracer sur la figure -2- l’allure de la courbe x=f(t) si on ajoute au milieu
réactionnel (expérience c) quelques gouttes d’une solution de FeSO4. Justifier la
réponse.
Fig-2-

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