suivie d'un dosage de l'iodure par l'eau oxygenée

[turgot41]

La transformation étudiée est l’oxydation de l’eau oxygénée (H2O2) par les ions iodures I-(aq).
L’équation de la réaction d’oxydoréduction s’écrit :
H2O2 (aq). + 2 I-(aq) +2 H+(aq) = I2 (aq) + 2H2O (l) [B](1)[B/]
Cette réaction produit lentement du diiode.

Pour étudier la cinétique on dose le diiode formé par les ions thiosulfate avec de l'empois d'amidon selon l’équation
2 S2O32- (aq) + I2 (aq) = S4O62-(aq)+ 2 I- (aq). (2)
Les ions iodures sont regenerées et reagissent de nouveau avec l'eau oxygénée.

ce que je ne comprends pas c'est l'utilisation du chrono.
on l'enclenche quand on melange l’eau oxygénée et l'ion iodure et on l'arrete quand on voit le bleu qui signifie qu'il y a du diode et ceci pour un volume de thiosulfate donné. Cependant je ne comprend pas que pour un volume de thiosulfate modifié cela change le temps de l'equation (1).
-----

[citron_21]

La transformation étudiée est l’oxydation de l’eau oxygénée (H2O2) par les ions iodures I-(aq).
L’équation de la réaction d’oxydoréduction s’écrit :
H2O2 (aq). + 2 I-(aq) +2 H+(aq) = I2 (aq) + 2H2O (l) [B](1)[B/]
Cette réaction produit lentement du diiode.

Pour étudier la cinétique on dose le diiode formé par les ions thiosulfate avec de l'empois d'amidon selon l’équation
2 S2O32- (aq) + I2 (aq) = S4O62-(aq)+ 2 I- (aq). (2)
Les ions iodures sont regenerées et reagissent de nouveau avec l'eau oxygénée.

ce que je ne comprends pas c'est l'utilisation du chrono.
on l'enclenche quand on melange l’eau oxygénée et l'ion iodure et on l'arrete quand on voit le bleu qui signifie qu'il y a du diode et ceci pour un volume de thiosulfate donné. Cependant je ne comprend pas que pour un volume de thiosulfate modifié cela change le temps de l'equation (1).

Salut,

ce qui est important ici pour la compréhension de ce dosage, c'est que la réaction de formation de diiode à partir d'iodure et d'eau oxygénée est LENTE ! Ainsi, tu peux étudier l'évolution du système par simple colorimétrie. Mais le problème est que si tu attends, le mélange réactionnel va devenir peu à peu jaune-brun (couleur du diiode en solution), et impossible de savoir à l'oeil nu exactement combien de diiode s'est formé !

Pour faire face à ce problème, le diiode réagit effectivement avec le thiosulfate. Si tu dose donc, au fur et à mesure de sa formation, le diiode formé, il est beaucoup plus facile d'en déduire la quantité apparue (en connaissant la concentration du thiosulfate ainsi que le volume versé à un instant donné).

Cette expérience peut évidemment se faire sans chrono, si tu étudie juste la réaction en elle-même, à savoir combien tu dois verser de thiosulfate de sodium pour réussir à réduire tout le diiode formé (de manière à ce que la couleur bleue, caractéristique du diiode en milieu amidon, ne réapparaisse plus après avoir versé un certain volume).
Ceci dit, si tu souhaite étudier la cinétique de la réaction de formation de diiode, comme le dosage par le thiosulfate est une réaction rapide (comme ts les dosages !) et que tu la réalise directement au moment où le diiode se forme, un chronomètre te permet de mesurer le temps total de la réaction. A savoir à partir du moment où tu mélange H₂O₂ et I^- jusqu'au moment où tu as réussi à verser suffisamment de thiosulfate pour doser tout le diiode, et que la couleur bleue ne persiste plus dans le temps. A ce moment là, tu peux stopper ton chrono : c'est la fin de réaction, la quantité max de diiode est apparue et tu l'as dosée au fur et à mesure

[citron_21]

Et pour ta 2° question, un volume de thiosulfate modifié ne modifie évidemment pas la durée de ta réaction, qui dépend uniquement de la quantité de réactifs introduits (H₂O₂ et I^-).
Mais, pour une quantité de H₂O₂ et I^- donnée, tu auras toujours la même quantité de diiode formée ! Fais un tableau d'avancement si tu veux t'en persuader !

Après si tu modifie les quantités de H₂O₂ et I^- initiales, bien sûr il faudra que tu verses plus ou moins de thiosulfate pour réussir à réduire tout le diiode formé (donc la quantité dépend bien sûr des quantités initiales en H₂O₂ et I^-). Et pour en déduire la cinétique de la réaction, le temps total que tu vas chronométrer est aussi important que la quantité de diiode que tu as réussi à doser, car la vitesse de réaction dépend des 2 paramètres...

En espérant que je t'aie aidé

[turgot41]

je precise ma question:
ce qui m'interesse c'est la cinetique de [H2O2]
il faut que je trace log[H2O2] , puis 1/[H2O2] en fonction du tps
est savoir lequel est une droite (a priori le 1er sera une droite.)

v = k[H2O2]^a[I-]^a[H+]^c= k'[H2O2]^a
il faut donc connaitre la valeur de a

mon probleme c'est determiner la concentration de [H2O2] au cours du tps.

merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[citron_21]

Parce que le volume de thiosulfate versé au cours du temps ne te suffit pas pour remonter à la quantité de diiode formé au cours du temps, et donc à la quantité de H2O2 au cours du temps ?
Toutes les 30 secondes par exemple, dose la quantité de I2 apparue dans le milieu réactionnel, et remonte à la quantité de H2O2 consommé pour chaque intervalle de temps chronométré.
Quand tu n'as plus rien à doser, et que le milieu n'est plus bleu, tu t'arrête.

[turgot41]

ok
si je comprend bien, chaque fois que je vois du bleu je fais:
[H2O2]=(nH202init-nS203)/Vtot

vtot = vinitial + vS203 versé

mais le chrono je reinitialise ou pas chaque fosi que je vois du bleu??

[citron_21]

non c'est pas chaque fois que tu vois du bleu, il faut rester régulier !
Tu fais un tableau avec le temps en sec ou en min, et le volume de thiosulfate versé à chaque temps.
Les temps, il faut qu'ils soient à intervalles réguliers, genre toutes les 30 secondes !
Comme ça, si tu trace ta courbe concentration en fonction du temps, tu auras une dispersion régulière de points.
Pour l'intervalle de temps entre chaque point, à toi de choisir quelque chose judicieux.

et pour l'expression, essaye déjà d'établir une relation entre la quantité de matière de thiosulfate versée à chaque intervalle de temps et la quantité de H2O2 qui a réagi dans ce même intervalle de temps.
Ensuite, tu feras intervenir le volume versé !

[turgot41]

est ce que je peux mettre un ml de thiosulfate chaque fois que je vois du bleu et cela me fait un tableau:

temps_ ecoulé_______|0__|27_|_56 |90_|120|150|___|___
vol de S203 verse____|___|___|___ |___|___|___|___|___
[H2O2]_____________|___|___|___ |___|___|___|___|___

Dans le cas ou je vois le bleu à 27, 56, 90,120 secondes

[H2O2]=(nH202init-[S203]*VS203)/Vtot

[citron_21]

Le mieux est que tu verse tout le thiosulfate que tu peux verser pour éliminer le bleu à chaque intervalle de temps ! Si tu mets 1mL chaque fois que tu vois du bleu, tu ne vas pas doser tout le diiode formé à chaque intervalle de temps... et dans ce cas, ton dosage ne pas servir à rien pour suivre la cinétique de la réaction !

[turgot41]

salut

Si je mets le thiosulfate tout d'un coup, je ne verrais jamais de bleu, non????

A moins que la reaction 1 qui est lente, cree le diode tout d'un coup!!!! et pas au fure et a mesure.

en fait cette reaction (si le thiosufate est en exces) perdurera jusqu'a ce qu'il n'y ai plus de H2O2.

et il restera que du peroxodisulfate, de l'eau et des ions iodures.....

me trompai je????

[turgot41]

attends il ya qque chose qui me chiffone:
sachant que
[H2O2]=(nH202init-[S203]*VS203)/Vtot

comment vais je trouver [H2O2]???

excuse moi mais je patine dur dans la semoule

[turgot41]

a moins que le mieux soit de faire

[H2O2]=(nH202init-nI-)/Vtot

nI-=N*[I-]*VI-

avec N correspondant au nombre de fois que vois le bleu

ca se tient pas mal , non???

[turgot41]

des fois il vaudrait mieux faire 7 fois le tour de sa souris avnt de parler!!!!


[H2O2]=(nH202init-0.5*nI-)/Vtot

j'avais oublié le coefficient stoechio

[citron_21]

Ok pour ton expression de [H2O2], mais pas avec ta méthode expérimentale...
Ce que je veux dire c'est que si tu regarde les coeff stoeciométriques de la réaction que tu étudie et de la réaction de dosage :
2 moles de thiosulfate réagissent avec 1 mole de I2.
Et cette mole de I2 provient de la consommation d'1 mole de H2O2.
D'où :
n(thiosulfate versé)=2.n(H2O2 consommé)

A l'instant t=0 où tu met H2O2 en présence de I-,
tu n'as versé aucun thiosulfate, parce que aucune molécule de H2O2 n'a été consomée, tout simplement parce que la réaction n'a pas encore commencé.

Si tu choisis d'échelonner tes temps de mesure toutes les 30s :
Entre 0s et 30s, tu as vu du bleu apparaître peu à peu, mais tu n'as rien fait !
A t=30s, tu dose le I2 formé en versant du thiosulfate, jusqu'à ce que le bleu ne persiste plus. Ca voudra dire que tout le diiode formé entre 0s et 30s vient d'être dosé ! tu en déduis la quantité de H2O2 qui a été consommé pendant les 30 premières secondes de ta réaction, grâce à : n(H2O2 consommé)=1/2.n(thiosulfate versé)

etc... jusqu'à un certain moment où la réaction va prendre fin, et dans ce cas tu ne verras plus de bleu apparaître ! Donc plus besoin de doser, car ta réaction est finie. Mais tu as maintenant un suivi de la cinétique, avec un point toutes les 30s !

[turgot41]

si je comprends bien.

chaque fois que je vois du bleu qui persiste je verse le thiosulfate jusqu' ce qu'il s'estompe
je releve le volume versé et j'effectue

[H2O2]=(nH202init-0,5*[S203]*VS203)/Vtot

et ce pour chaque persistance.

du coup je ne comprend toujours pas l'histoire de 30 secondes

excuse moi je suis un peu comme la reaction 1 (càd lent)

attention citron 21, tu arriver a 1000 si tu continue

[citron_21]

Tu ne verse pas du thiosulfate DES que tu vois du bleu, parce qu'au début de ta réaction, du diiode est formé CONTINUELLEMENT.
Du coup,tu verras toujours du bleu réappraître dès que tu fermeras le robinet de ta burette !
L'histoire des 30s, c'est juste pour que tu aies des points échelonnés de manière régulière sur ta courbe ! Sinon, tu vas faire un premier dosage après 5 secondes, puis hop après 7 secondes, puis 14, puis 3, ... C'est inutile d'agir ainsi !
Autant doser à intervalle de temps régulier.
De cette manière, tu peux comparer facilement la quantité de diiode dosé entre le 1° intervalle de 30s et le 3° par exemple, dans ton tableau...
Mais ça n'a rien à voir avec un dosage "dès que tu vois du bleu" !
Et par exemple, au bout du 15° intervalle de 30s où tu vas réaliser ton 15° dosage, tu verras que tu auras besoin de verser beaucoup moins de thiosulfate pour doser le diiode formé pendant ce 15° intervalle de 30s que pendant le 1° intervalle. Et en effet, tu pourras constater que le milieu est moins bleu que dans les premiers intervalles de 30s. Ca signifie que la cinétique de ta réaction est devenue plus lente, et que le diiode est formé beaucoup plus lentement qu'au début.
Tu as compris ?

[turgot41]

bonjour

j'ose plus te poser des questions mais regarde si tu as le temps (2mn), la video qui m'inspire (hum):


http://ead.univ-angers.fr/~capespc/i...tage&numero=10

exposé 2005 a partir de 12 minute 20 seconde

merci