Sciences Physiques corrigés Terminale S1S3 Mathématiques algèbre Corrigé 2010
L’eau de Javel est une solution équimolaire d’hypochlorite de sodium (Na+ + ClO-) et de chlorure de sodium. A la maison, elle est surtout utilisée comme antiseptique ou comme décolorant dans le blanchissage. Elle doit être conservée en emballage opaque à l’abri de la chaleur pour éviter l’accélération de sa décomposition.
On se propose d’étudier la cinétique de la réaction de décomposition d’une eau de Javel catalysée par des ions cobalt Co2+. L’équation de cette réaction est :
A une date t = 0 s, on dispose d’une eau de Javel catalysée par des ions Co2+, de volume
V1 = 100 cm3, de concentration initiale en ions hypochlorite [ ClO- ]0= 2,6.10-1 mol L-1.
Afin de suivre l’évolution de la réaction, on mesure à température et pression constantes, le volume V(O2) de dioxygène dégagé au cours du temps, en cm3, dans des conditions où le volume molaire est Vm = 22,4 L mol-1.
2.1. Montrer que la réaction de décomposition de l’eau de Javel est une réaction d’oxydo-réduction. (0,5 point)
2.2. On détermine, à divers instants, le volume V(O2) de dioxygène dégagé et on en déduit la concentration [ClO-] restant en fonction du temps ; on obtient la courbe [ ClO- ] (t) = f(t) jointe en annexe (figure 1 de la page 5)..
2.2.1. Etablir la relation qui permet de calculer la concentration [ ClO- ] (t) en fonction de [ ClO- ]0, V(O2), V1 et Vm. (0,75 point)
2.2.2. Définir la vitesse volumique instantanée de disparition de l’ion hypochlorite à la date t ;
la calculer à t = 240 s. (0,5 point)
2.2.3. A quelle date le volume V(O2) de dioxygène est-il égal à 200 cm3 ? (0,75 point)
2.3. Sur le graphe de la figure 1 de la page 5, à rendre avec la copie, tracer l’allure de la courbe représentant l’évolution de [ClO-] = f(t) en l’absence d’ions cobalt. Justifier la réponse. (0,5 point)
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