1. Étude préliminaire
En présence d’ions péroxodisulfate S2O82-(aq), les ions iodure I– (aq) subissent une oxydation et forment du diiode I2(aq).
Une solution aqueuse de diiode a une couleur variant du jaune au brun suivant sa concentration. Cette réaction est
totale, l’avancement final xf est égal à l’avancement maximal xmax.
Couples mis en jeu : S2O82-(aq) / SO42-(aq) ; I2(aq) / I– (aq)
Protocole expérimental :
Introduire dans 2 béchers différents :
- Un volume V1 = 8 mL d’une solution d’iodure de potassium de concentration C1 = 0,50 mol.L–1 puis un volume
V = 10 mL d’eau distillée (mesuré à l’éprouvette graduée) ;
- Un volume V2 = 2 mL d’une solution de péroxodisulfate de potassium de concentration C2 = 0,10 mol.L–1
(mesuré à la pipette graduée).
Sélectionner, sur le colorimètre (relié à une console LabQuest), la longueur d’onde la plus appropriée à l’étude de
la réaction et faire le « blanc ».
Paramétrer la console Labquest en fixant la durée de l’acquisition à 3200 s.
Mélanger les deux béchers et remplir rapidement une cuve avec le mélange.
Placer rapidement cette cuve dans le calorimètre et lancer l’acquisition dès que la cuve est introduite.
Attention : Mesurer la durée entre le début de la réaction (réalisation du mélange réactionnel) et le début de
l’acquisition.
2. Étude spectrophotométrique
Mettre en œuvre le protocole de la partie précédente.
3. Exploitation des mesures
A la fin de l’acquisition, ouvrir le logiciel Logger Pro, connecter la console Labquest à l’ordinateur et transférer les
données vers le logiciel. Imprimer la courbe et la compléter.
Q
Q1
12
2.
. Déterminer graphiquement la valeur t1/2 et comparer cette valeur à celle de la durée de la réaction. Conclure.
Q
Q5
5.
. En observant l’acquisition en cours de l’absorbance et en exploitant les résultats précédents, représenter l’allure
probable de A = f(t). Justifier.
Q
Q6
6.
. À partir de la loi de Beer-Lambert, exprimer [I2] en fonction de A. En déduire l’allure de la courbe [I2] = f(t).
Justifier.
Q
Q7
7.
. À partir du tableau d’avancement, exprimer l’avancement x en fonction de [I2]. En déduire l’allure de la courbe
x = f(t). Justifier.
Q
Q8
8.
. À partir de la définition du temps de demi-réaction, exprimer x(t1/2) en fonction de xf.
Q
Q9
9.
. En déduire comment déterminer graphiquement t1/2 à partir de la courbe x = f(t).
Q
Q1
10
0.
. Exprimer [I2](t1/2) en fonction de [I2]max puis en déduire comment déterminer graphiquement t1/2 à partir de la
courbe [I2] = f(t).
Q
Q1
11
1.
. Exprimer A(t1/2) en fonction de Amax puis en déduire comment déterminer graphiquement t1/2 à partir de la
courbe A = f(t).
Q
Q1
1.
. Écrire l’équation de la réaction.
Q
Q2
2.
. Justifier l’utilisation de la technique de spectrophotométrie pour suivre l’évolution de la réaction.
Q
Q3
3.
. Dresser le tableau d’avancement de la réaction et rechercher le réactif limitant.
Q
Q4
4.
. En déduire la quantité de matière n(I2)max de diiode formée à la fin de la réaction ainsi que la concentration de
diiode [I2]max dans le bécher.