On veut étudier la cinétique de la réaction lente qui a lieu entre les ions iodure I- et les ions
peroxodisulfate S2O8
2- (réaction 1).
L'équation de la réaction 1 est :
S2O82- + 2 I- = 2 SO42- + I2 .
Principe.
Pour étudier la cinétique de la réaction 1 , on détermine la quantité de diiode formé à l'instant t , en
dosant le diiode par les ions thiosulfate S2O3
2- ( réaction 2 ).
On admettra que cette réaction 2 entre le diiode et les ions thiosulfate est rapide et que son
équation est :
I2 + 2 S2O32- = S2O32- + 2 I- .
Expérience.
· À l'instant t0 = 0 s, on mélange :
Un volume V1 = 40 mL d'une solution aqueuse d'iodure de potassium de concentration C1 = 5.10-1 mol
L-1 et un volume V2 = 10 mL d'une solution aqueuse de peroxodisulfate de potassium de
concentration C2 = 10-1 mol L-1.
La réaction 1 a alors lieu.
À l'instant t, on prélève un volume V= 2 mL du mélange réactionnel obtenu. On ajoute au
prélèvement quelques gouttes d'empois d'amidon, qui donne une coloration bleu foncé en présence
de diiode, et est incolore en présence d'ion iodure.
On dilue ce prélèvement en lui ajoutant un volume V' = 30 mL d'eau distillée.
On effectue alors le dosage du diiode contenu dans la solution obtenue à l'aide d'une solution
aqueuse de thiosulfate de sodium de concentration C3 = 5. 10- 3 mol. L- 1 ; on note Veq le volume de
solution de thiosulfate versé à l'équivalence.
On obtient les résultats suivants :
1. Parmi les instruments proposés ci-dessous, lequel utiliseriez-vous pour prélever ou verser ;
- le volume V= 2 mL ?
- le volume Veq ?
Instruments proposés :
- éprouvette graduée de 10 mL ,
- pipette jaugée de 2 mL,
- pipette jaugée de 10 mL,
- erlenmeyer gradué de 25 mL,
- pipette graduée de mL,
- burette graduée de 25 mL.
t (min) 5 10 15 20 25 30 35 40
Veq (mL) 8 12 14 15,2 15,6 16 16 16
F.FELDIS cinétique énoncé
2. On dilue le prélèvement effectué afin de stopper la réaction (1) durant le dosage (ou tout du
moins, la ralentir fortement).
Quelle autre méthode aurait-on pu utiliser pour aboutir au même effet ?
3. Comment constate-t-on que le dosage du diiode par les ions thiosulfate est terminé ?
4. On note :
- n (I2 ) la quantité de diiode (en mole) dans l'échantillon dosé ;
- n' (I2 ) la quantité de diiode (en mole) dans le mélange réactionnel total, dont on Supposera
le volume pratiquement constant au cours de l'expérience.
a) Déterminer la relation entre n (I2 ) et Veq .
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