2 bac biof
concentration C2= 0,30mol.L−1.
•les couples mis en jeu dans la transformation est : S2O2−
8/SO2−
4;I2/I−
1. Écrire l’équation de la réaction.
2. Calculer la quantité de matière initiale des réactifs, puis déduire leurs concentrations initiales.
3. Tracer le tableau d’avancement et déduire l’avancement maximale xmax et le réactif limitant.
4. D’après le tableau d’avancement, montrer que x(t) = [I2](t).VT. avec : VT=V1+V2.
5. Déduire la valeur de la concentration maximale [I2]max
diiode formé.
6. à diérentes dates, on eectue rapidement des prélèvements
que l’on refroidit dans la glace fondante. On dose ensuite le
diiode formé. L’ensemble des résultats de cette expérience
permet de tracer le graphe représentant la variation de la
concentration de diiode en fonction de temps [I2] = f(t).
(voir la gure ci-contre).
6.1 Quel est le rôle de la glace dans cette expérience.
6.2 Déterminer, en justiant, le temps de demi-réaction
t1/2.
6.3 Calculer la vitesse volumique de formation du diiode
formé aux instants t0= 0 et t1= 40min. Expliquer
les résultats trouvés. t(min)
[I2](mol.L−1)
0
0,02
0,04
0,06
0,08
10 20 30 40 50
•
Réponses :
1. L’équation bilan de la réaction est : S2O2−
8+ 2I−−→ 2SO2−
4+I2
2. La quantité de matière initial des réactifs :
*n0(S2O2−
8) = C2.V2= 0,3×0,5 = 0,15mol *n0(I−) = C1.V1= 0,4×0,5 = 0,20mol.
Les concentrations initiales :
*[S2O2−
8] = n0(S2O2−
8)
VT
=0,15
1= 0,15mol.L−1.*[I−] = n0(I−)
VT
=0,20
1= 0,20mol.L−1.
3. Tableau d’avancement. avancement maximale (On divise les quantités de matière initiales par les coecients
stœchiométriques et on choisit la valeur minimale)
n0(S2O2−
8)
1= 0,15mol ;n0(I−)
2= 0,10mol ⇒Donc xmax = 0,10mol et le réactif limitant est I−.
4. D’après le tableau d’avancement, la quantité de matière diiode à l’instant test : n(I2) = x.
et puisque n(I2) = [I2].VTd’où : x= [I2].VT.
5. On a d’après la question précédente x= [I2].VT⇒[I2]max =xmax
VT
=0,10
1= 0,10mol.L−1
6. 6.1 en refroidissant simultanément le milieu (eau glacée) on diminue fortement la vitesse de réaction, ce
qui permet de supposer que la quantité de matière d’ions I2va rester pendant le dosage à peu près
constante, et égale à ce qu’elle était au moment du prélèvement.
6.2 à t1/2 on a : x1/2 =xmax
2et d’après la relation x= [I2].VTon peut écrire x1/2 = [I2]1/2.VT
c-à-d : [I2]1/2 =xmax
2VT
= 0,050mol.L−1. D’après la courbe on trouve : t1/2 = 12min.
6.3 On a : v(t) = 1
V.dx
dt =⇒v(t) = d[I2]
dt
D’où :
•v0=d[I2]
dt =0,08 −0
10 −0= 8.10−3mol.L−1.min−1•v40 =d[I2]
dt =0,1−0,08
52 −20 = 6,25.10−4mol.L−1.min−1.
Explication : la vitesse volumique de la réaction diminue avec le temps a cause de la diminution les
concentrations des réactifs, ainsi la concentration fait partie les facteurs cinétiques.
4.2 Mesure de la pression (Activité) .
À l’instant t= 0, on introduit une masse m= 0,50gde zinc dans un ballon de volume V= 1Lcontenant
Va= 75mL d’une solution d’acide chlorhydrique (H3O+
(aq);Cl−
(aq))de concentration molaire C= 0,40mol.L−1
B.Oussama A.Chafiki