Cinétique d`oxydation
Cinétique d'oxydation
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Dernière mise à jour : 10-05-2013
Etude de la cinétique d'oxydation des ions iodure par
l'eau oxygénée.
But
Etudier la cinétique d'oxydation des ions iodure par l'eau oxygénée.
Introduction
La
réaction étudiée peut se déduire des deux couples redox suivants :
H2O2 +2e-
+ 2H3O+ → 4H2O E0=1.77
2I- → I2 + 2e-
E0=0.53
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l'équation bilan de la réaction
étant donc : H2O2
+ 2I- +2H3O+ →
4H2O+I2.
On peut remarquer dans l'équation bilan de cette réaction
l'apparition de diiode. Ce dernier étant un composé jaune-brun en solution
aqueuse, il est possible de suivre son apparition grâce à un dosage spectrophotométrique .
La loi de vitesse est l'expression qui relie la vitesse de
la réaction à la constante de vitesse et aux concentrations des réactifs. Dans
notre cas,
vitesse = k . [I-]x . [H2O2]y
x et y sont les ordres partiels de la réaction. Additionnés,
ils nous donnent l'ordre global de la réaction. Attention, l'ordre de la
réaction ne correspond pas aux coefficients stœchiométriques. http://www.afblum.be/bioafb/cinechim/cinechim.htm
La loi de vitesse est déterminée expérimentalement à partir
des données obtenues au début de la réaction en faisant varier les
concentrations initiales. La pente de la tangente au temps t=0 nous donne la
vitesse. On obtient les
ordres de réactions en faisant le rapport de deux vitesses dont un des réactifs
est en même concentration :
v1/v2 = k [KI] 1x [H2O2]1y / k [KI] 2x [H2O2]2y
Avec [KI] 1=[KI] 2 <=> y = log(v1/v2)/log([H2O2]1/[H2O2]2)
Méthode
1/ Droite d'étalonnage
-
La première étape consiste à déterminer la
longueur de travail pour que l'absorption soit maximale. Dans un premier temps on met la référence du
spectrophotomètre à zéro avec une cuve à chromatographie contenant de l'eau.
Ensuite on prend une solution de I2 et on effectue un balayage des
différentes longueurs d'onde avec le spectrophotomètre.
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-
Le λmax
du diiode étant déterminé, on va mesurer l'absorption d'une gamme de
concentration de I2
à cette longueur d'onde. La gamme de concentration que nous avons utilisée
variait de 5.10-5 M à 4.10-4M.
2/ Cinétique
-
Nous avons préparé des gammes de concentration
de iodure de potassium et d'eau oxygénée en suivant le tableau ci-dessous :
Réactifs
Concentrations des solutions
Symbole utilisé
KI
6.02•10-4 M
0.1
KI
1.204•10-3 M
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0.2
H2O2
0.0529
M
6
H2O2
0.0794
M
9
H2O2
0.106
M
12
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-
Dans une cuve à chromatographie, on met 2 ml
d'une des solutions d'eau oxygénée et 0.5 ml d'acide sulfurique 10-2M. Cette solution sert à
remettre la référence du spectrophotomètre à zéro et correspond à la valeur au
temps t=0.
-
On rajoute alors 0.5 ml d'une des solutions de
iodure de potassium tout en enclenchant le chronomètre. Une mesure de
l'absorbance est prise toutes les minutes. Les concentrations finales dans les
cuves sont données dans le tableau ci-dessous :
Réactifs
Concentrations dans la solution
testée au spectrophotomètre
Symbole utilisé
KI
4.016•10-4 M
0.1
KI
8.032•10-4 M
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7
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1
/
15
100%
