C03 : ETUDE EXPERIMENTALE DE LA CINETIQUE D’UNE REACTION
I. OBJECTIFS
Faire un suivi temporel d’une transformation chimique par une méthode chimique (titrage).
Déterminer expérimentalement une vitesse de réaction et un temps de demi- réaction.
La réaction étudiée (1) est la réaction d’oxydoréduction entre les ions iodure I– et les molécules d’eau oxygénée H2O2.
- Equation bilan de cette réaction H2O2 aq + 2 I–aq + 2 H+aq 2H2O +I2 aq équation (1)
II. PRINCIPE
Pour suivre l’évolution de cette réaction (1), on dose le diiode obtenu à différentes dates dans le milieu réactionnel, à
l’aide d’une solution de thiosulfate de sodium, en présence d’empois d’amidon (ou thiodène)
L’équation de cette réaction (2) est : I2 aq + 2 S2O32–aq S4O62–aq + 2 I–aq équation (2)
Cette réaction possède les caractéristiques nécessaires à une réaction de titrage : elle est rapide et totale.
L’empois d’amidon prend une teinte bleue en présence de traces de diiode ; le mélange se décolore dès que le diiode
disparaît. L’équivalence est donc obtenue quand la coloration de la solution passe du bleu à l’incolore.
Problème : Comment doser le diiode obtenu
a) sans perturber le milieu réactionnel ? En titrant un prélèvement de volume V (ici V = 10ml)
b) à une date t déterminée ? Dès que le prélèvement est fait on y ajoute un tube à essai d’eau glacée en notant la date
t à laquelle on fait cet ajout. On bloque ainsi momentanément la cinétique de la réaction étudiée en abaissant la
température, ce qui laisse le temps de doser le diiode obtenu.
III. MANIPULATION
1) Mode opératoire : Lire l’ensemble du protocole avant de commencer
Remplir la burette avec la solution de thiosulfate de sodium (2Na+ + S2O32-) de concentration cth = 0,04 mol.L–1.
Dans un bécher, placer une petite quantité d’eau glacé et un glaçon et 1mL environ d’empois d’amidon (ou thiodène).
Dans un flacon d’un litre (au bureau), on introduit le contenu d’une fiole de 250 mL d’eau oxygénée à 0,09 mol/L
auquel on ajoute 10 mL d’acide sulfurique commerciale mesurée à l’éprouvette.
On ajoute ensuite 250 mL d’iodure de potassium à 0,2 mol.L-1 (mesurée à l’éprouvette). Déclencher AUSSITOT le
chronomètre.
Dans un bécher ajouter à l’aide de la dispensette un volume V1=10 mL du mélange contenu dans le flacon.
Au temps indiqué par le professeur, ajouter le contenu du flacon d’eau glacée au bécher précédent : la baisse de
température stoppe la réaction des ions iodures avec l’eau oxygénée (réaction 1).
Ajouter le barreau magnétique. Doser le diode, contenu dans cette solution, en versant progressivement la solution de
thiosulfate de sodium (on observer la réaction 2)
Verser alors lentement le thiosulfate jusqu'à la décoloration (dosage à la goutte près !) et noter le volume de solution
versée VthE.
Répéter l’opération 1 ou 2 fois au temps indiqué..