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2005 : cinétique de la réaction de l’eau oxygénée

Détails: Catégorie : Exercices du BAC

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On étudie la cinétique de la réaction de l'eau oxygénée avec les ions iodures $I ^{-}$ .

L'équation bilan de la réaction s'écrit :

$H_{2}O_{2} + 2I^{-} + 2H^{+} \longrightarrow 2H_{2}O + I_{2}$

A la date t = 0 seconde, on mélange une quantité connue d'eau oxygénée avec un excès d'une solution d'iodure de potassium acidifiée. Par une méthode appropriée, on détermine la concentration en eau oxygénée, $[H_{2}O_{2}]$ , dans le milieu réactionnel à différentes dates t. Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau suivant :

t(s)	0	48	103	170	254	366	536	900
[H₂O₂] (10^-3 mol/L)	3,2	2,8	2,4	2,1	1,6	1,2	0,8	0,4

2.1. La réaction étudiée est - elle une réaction d'oxydoréduction ? Justifier la réponse et préciser s'il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction, les couples oxydant-réducteur en jeu, l'espèce réduite et l'espèce oxydée. (01 point)

2.2. Tracer le graphe $[H_{2}O_{2}] = f(t)$ .

Echelle :

1 cm pour 50 s et 5 cm pour $10^{-3} mol/L$ . (01 point)

2.3. Définir la vitesse instantanée de transformation de l'eau oxygénée. Déterminer cette vitesse aux dates t = 0 s et t = 366 s. (01 point)

2.4. Comment évolue cette vitesse au cours du temps ? Quel est le facteur cinétique ainsi mis en évidence ? (0,5 point)

2.5. Les résultats précédents ont été obtenus à la température ambiante $\theta_1$ . Expliquer comment on pourrait mettre en évidence expérimentalement l'influence de la température sur la vitesse de réaction. Ebaucher sur le même système d'axes que le précédent la courbe $[H_{2}O_{2}] = g(t)$ qu'on aurait obtenu à une température $\theta_2 >\theta_1$ , toutes choses restant égales par ailleurs. (0,5 point)

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