Bonsoir tout le monde. Je suis en train de préparer mon TP de chimie et j'ai vraiment du mal. Je sollicite donc votre aide. Voici l'énoncé :
On étudie la réaction suivante : S2O82- + 2I- -> 2SO4 + I2 (1) avec comme loi de vitesse v= k.[S2O82-]^n .[I-]^p avec n et p les ordres partiels par rapport aux réactifs S2O82- et I-, respectivement.
Pour étudier la cinétique de cette réaction(lente), on la déclenche en mélangeant iodure et persulfate en présence d'une quantité connue de thiosulfate de sodium Na2S2O3. Les ions thiosulfate sont des espèces capables de réagir instantanément avec le diiode selon la réaction:
I2+ 2S2O32- -> 2I- + S4O62- (2)
1) Expliquer pourquoi, lorsqu'on mélange iodure et persulfate à un instant initial t° en présence de thiosulfate et d'amidon, la solution ne devient pas brune durablement ?
Réponse : On sait que le diiode colore les solutions en marron et que la réaction entre les ions iodures et les ions persulfates est lente. La formation d’I2 est donc lente. De plus, le diiode formé réagit avec les ions thiosulfates instantanément. La quantité de diiode est donc infime ce qui explique qu’à t°, la solution ne devient pas brune durablement.
2) Au bout d'un certain temps caractéristique t*, la coloration persiste définitivement. Que se passe-t-il dans le mélange initial iodure-persulfate-thiosulfate pour chacune des espèces intervenant dans les réactions (1) et (2) couplées?
Réponse : Avant t*, le diiode formé réagissait avec les ions thiosulfates de façon instantanée. Si à t*, la couleur brune persiste, ceci veut dire que la réaction 2 « ne se fait plus » et donc la quantité en ions thiosulfates est négligeable. Par contre, le diiode est fortement présent. Les ions persulfates utilisés pour la réaction 1 sont aussi en faible quantité. Les ions I(-) utilisés lors de la réaction 1 sont régénérés par la réaction 2. Leur quantité reste plus ou moins constante. Sont aussi présent les ions S4O6 (2-) issus de la réaction 1.
Cette réflexion doit vous permettre de détailler le principe de la mesure de la vitesse de réaction de la réaction (1). (Alors là, je ne vois pas du tout)
3) Remplir le tableau d'évolution des [C] des espèces réagissantes en fonction du temps : appeler E1 l'avancement de la réaction (1), E2 l'avancement de la réaction (2), et e les quantités de matière infinitésimale (a,b,c désignent les concentrations initiales en S2O82- , I- et S2O32- )
Temps [S2O82-] [I-] [S2O32-] [I2] [S4O6 (2-)]
t° a b c 0 0
t<t*
t-> t*
t>t*
Mon principale problème, c'est qu'ici, on a des concentrations et non des quantités de matières. Donc je ne vois pas trop comment faire sur ce point là. Ensuite, n utilise le diiode formé dans la réaction (1) pour la réaction (2) et idem pour I- mais en sens contraire, j'ai donc du mal à faire appraître ceci avec les concentrations (je ne sais pas si vous me suivez mais bon).
4) Si sur plusieurs expériences, on trouve la même concentration pour S2O82-, quelle serait la valeur de l'ordre partiel p ?
J'ai encore d'autres questions pour ce TP mais je préfère avoir déjà de l'aide sur cette partie. Merci d'avance!
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