IV. Etude de différents types de catalyse
Une solution d'eau oxygénée contient du peroxyde d’hydrogène H2O2. Une solution d’eau oxygénée n’est pas
stable : le peroxyde d’hydrogène H2O2 se décompose lentement en formant de l’eau et du dioxygène O2(g).
Écrire l'équation de la réaction associée à la décomposition lente du peroxyde d’hydrogène
Catalyses de la décomposition de l’eau oxygénée
Expérience professeur
Dans deux bécher verser environ 20 mL d’eau oxygéne. Dans l'un d'eux, ajuter une roue dentée recouverte de
platine utilisée pour la désinfection des lentilles de contact.
Quelles observations montrent que le platine intervient dans la réaction ?
Est ce un réactif de la réaction étudiée ? Justifier.
Le platine est un catalyseur de la réaction . Proposer une définition pour le terme "catalyseur".
Expliquer la forme dentée du support de platine (voir information ci-dessous).
Information : les atomes de platine superficiels peuvent se lier aux molécules H2O2 venant frapper la surface du
métal. Il s'agit d'une adsorption. Celle-ci rend plus fragile les liaisons interatomiques des molécules H2O2. La
décomposition de H2O2 devient ainsi plus facile ce qui accroît la vitesse de la réaction. Les produits formés quittent
la surface du catalyseur, c'est la désorption. D'autres molécules de H2O2 peuvent ensuite s'y fixer pour y subir la
même transformation.
Expérience élève :
Préparer 4 tubes à essais remplis au tiers environ de leur hauteur avec une solution d’eau oxygénée.
Le tube 1 sera le tube témoin.
Ajouter dans le tube 2, deux gouttes de solution contenant des ions Fe3+ .
Ajouter dans le tube 3 environ 1 mL de solution contenant des ions Fe3+.
Ajouter dans le tube 4, un morceau de navet écrasé ou de viande
Dans un cinquième rempli au tiers d’eau ajouter le même volume de solution contenant des ions Fe3+ que dans le
tube 3.
Observations
Comparer l’aspect des contenus des tubes à essais et du bécher en cours de tranformation. Décrire l’évolution de
la couleur de la solution dans le tube 3 en la comparant avec celle du tube 5.
Interpéter
- Lors de la catalyse dans le tube 3, la réaction lente a été remplacée par deux réactions plus rapides. Le
catalyseur a été consommé lors de la première réaction réaction et a été régénéré lors de la deuxième
réaction.
Illustrer cette affirmation en vous servant de l'étude expérimentale élève.
Définitions
Un catalyseur est une espèce chimique qui ………………………………….une réaction chimique cinétiquement
lente sans être …………………………………. par celle-ci : sa formule n’apparaît pas dans l’équation de la
réaction.
Lorque le catalyseur et tous les réactifs sont dans la même phase, la catalyse est dite homogène ; elle est
hétérogène dans le cas contraire. La catalyse est enzymatique si le catalyseur est une enzyme.
- Caractériser les types de catalyse dans les tubes 2, 3, 4 et dans le bécher en utilisant les adjectifs hétérogène ,
homogène ou enzymatique.
- Expliquer pourquoi une effervescence se produit si de l'eau oxygénée est versée sur une blessure et pas sur
une peau saine L’eau oxygénée est utilisée pour la désinfection de plaies.