© BORDAS 2020 - Physique-chimie spécialité Tle, édition 2020
TP n°10 : Suivi cinétique d’une transformation
Comment déterminer expérimentalement si une réaction est d’ordre 1 ?
Doc 1 Loi de Beer-Lambert
L’absorbance d’une solution colorée est
proportionnelle à la concentration en quantité de
matière de l’espèce colorante qu’elle contient.
Pour établir numériquement cette loi de la
manière la plus précise possible, on mesure
l’absorbance de plusieurs solutions étalons (cinq
conviennent) préparées à partir d’une solution-
mère.
La loi est déduite du graphique représentant
l’absorbance en fonction de la concentration.
Pour un maximum de précision, on règle le
spectrophotomètre sur la longueur d’onde
correspondant au maximum d’absorption.
En réalisant des mesures expérimentales sur des
solution étalons de diiode on obtient le
graphique ci-dessous :
Doc 2 Approche du suivi cinétique par Python
Un programme en langage Python permet de
tracer :
– l’évolution temporelle de la concentration en
diiode I2 et en ions peroxodisulfate S2O82−, de la
vitesse volumique d’apparition du diiode I2 et de
disparition des ions S2O82− ;
– l’évolution de la vitesse volumique
d’apparition du diiode I2 et de disparition des
ions S2O82− en fonction de la concentration en
S2O82− ;
– la modélisation de cette vitesse de disparition.
import matplotlib.pyplot as plt
# Valeurs expérimentales de l’absorbance A et du
temps t
t = [...] # A compléter
A = [...] # A compléter
# Calcul de [I2] (notée CI2) à partir des
valeurs de A
CI2 = []
for i in range (0,len(A)) :
CI2.append(...) # A compléter
# Tracé du graphe [I2](t)
plt.plot(t,CI2,«g+»)
plt.xlabel(«temps (s)», fontsize = 12)
plt.ylabel(«[I2]»(mol.L–1), fontsize = 12)
plt.title(«[I2] en fonction du temps», fontsize
= 14)
plt.show()
# Valeur de la concentration initiale en S2O82–
(notée C0S)
C0S = ... # A compléter
# Calcul de la concentration en S2O82– (notée
CS) au cours de la transformation
CS = []
for i in range (0,len(CI2)) :
CS.append(...) # A compléter
PROTOCOLE EXPERIMENTAL
• Suivre les instructions de la notice. Régler l’appareil
en suivant la notice. Faire l’étalonnage puis lancer les
mesures en mode 2. Relever les absorbances toutes les
30 secondes pendant 15 minutes l’absorbance d’un
mélange de 10,0 mL d’iodure de potassium à 2,5× 10−2
mol.L−1 et de 10,0 mL de peroxodisulfate de potassium
à 2,5 × 10−3 mol.L−1.
Pour cela, déclencher un chronomètre au moment du
mélange, verser rapidement un peu du mélange dans
une cuve de spectroscopie, puis la placer dans le
spectrophotomètre (colorimètre).
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EXPERIENCE ET EXPLOITATION
1. Réaliser le protocole expérimental.
2. Écrire l’équation de la réaction qui se produit dans le milieu réactionnel.
Données :
• Couples oxydant-réducteur : S2O82− / SO42− ; I2 / I−.
3. a. À l’aide des données, des valeurs expérimentales obtenues et en s’aidant du document 1 écrire les
instructions des cinq lignes du programme A compléter.
b. Exécuter le programme.
4. Recopier les graphiques obtenus sur le compte rendu et déposer votre code python sur la clé usb
enseignante.
CONCLUSION
4. Peut-on dire que la réaction étudiée est d’ordre 1 par rapport aux ions S2O82− ? Justifier la réponse.
Je réussis si…
◗ Je sais établir numériquement la relation entre absorbance
et concentration en quantité de matière.
◗ Je sais mettre en œuvre un suivi temporel de l’absorbance.
◗ Je sais utiliser un langage de programmation pour
compléter les valeurs d’une liste et effectuer un calcul à partir
de ces valeurs.
◗ Je sais reconnaître une réaction d’ordre 1.
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