2005 :réaction entre les ions péroxodisulfate et les ions iodure

 

Vous êtes ici : Cinétique chimique >2005 : réaction entre les ions péroxodisulfate et les ions iodure

 

On considère la réaction entre les ions péroxodisulfate S_{2}O_{8}^{2-} et les ions iodure I^{-}, réaction totale dont l'équation-bilan s'écrit :

S_{2}O_{8}^{2-} +2I^{-} \rightarrow 2SO_{4}^{2-}+I_{2}

Pour étudier la cinétique de cette réaction, on mélange à la date t = 0, un volume {V{}_{\text{1}=500mL de solution de péroxodisulfate de potassium {(2K}^{+}{\ +S{}_{2}O{}_{8}^{2-})} de concentration molaire {C{}_{1}=0,02mol.L}^{-1} avec un volume {V{}_{2}=500mL} de solution d' iodure de potassium K^{+}I^{-} de concentration molaire {C{}_{2}=0,03mol.L}^-1. On suit l'évolution de la formation du diiode dans le temps.

2.1 Calculer les quantités de matière initiales des réactifs.

Montrer que l'ion iodure est le réactif limitant (réactif en défaut).(0,5 point)

2.2 En déduire la concentration finale en diiode.(0,25 point)

2.3. La concentration molaire instantanée en diiode peut être modélisée par l'expression mathématique :

I_{2}=\alpha -\frac{\alpha }{1+\alpha kt}

{\alpha }  et k sont des constantes que l'on se propose de déterminer et  t  le temps.

Que dire de t à l'état final ? En déduire la valeur de la constante {\alpha } ainsi que son unité. (0,25 point)

2.4. Par une méthode appropriée on a pu déterminer la concentration molaire en diiode à différentes dates t . Les résultats sont consignés ci-après.

t(min) 0 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60
[I2] (10-3 mol.L-1) 0,00 0,80 1,50 2,70 3,30 4,00 4,30 4,70 5,00 5,20 5,30 5,40 5,50


2.4.1: Définir la vitesse volumique instantanée de formation du diiode . (0,25 point)

2.4.2 Etablir l'expression de cette vitesse en fonction des constantes {\alpha } et k et du temps t.

En déduire l'expression de cette vitesse à t = 0 (0,5point)

2.4.3 Tracer le graphe {[I{}_{2}]=f(t)}

Echelles : 1 cm pour 5 min

2 cm pour 10^-3 mol.L^-1(0,5 point)

2.4.4 Déterminer graphiquement la vitesse volumique instantanée de formation du diiode à t = 0 puis à t = 10 min. Déterminer la valeur numérique et l'unité de k . (0,75 point)

OIF
RESAFAD

EXAMEN.SN V2.0 © RESAFAD SENEGAL Creative Commons License - Avenue Bourguiba x rue 14 Castors, Dakar (Sénégal) - Tél/Fax : +221 33864 62 33