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EXERCICE N1:
Loxydation des ions iodure par les ions peroxodisulfate est une raction, lente suppose totale, modlise
par lquation: 282OS + 2 I- 2 24SO + I2
Dans un erlenmeyer on introduit :
un volume V1 = 50 mL dune solution diodure de potassium de molarit C1 = 4.10-1
mol.L-1
,
un volume Va = 10 mL dune solution dempois damidon ;
un volume V0 = 1 mL dune solution de thiosulfate de sodium de molarit C0 = 1mol.L-1
.
A la date t = 0 s, on ajoute au mlange, un volume V2 = 50 mL dune solution de peroxodisulfate de
potassium de molarit C2 = 4.10-2
mol.L-1
. A la date t1 le mlange devient bleue noire.
1) a- Prciser le rle du thiosulfate de potassium introduit initialement.
b- Justifier lapparition de la couleur bleue noire.
c- Montrer qu la date t1 la quantit de diiode forme est n(I2) = 2
VC 00
2) a- Dfinir lavancement dune raction chimique.
b- Dresser le tableau descriptif de lvolution du systme chimique tudi.
3) Le suivi cintique de la raction des ions iodure avec les ions peroxodisulfate a permis de tracer
la courbe ci-dessous.
Dcrire le mode opratoire qui a permis de complter le suivi de cette raction.
4) On appelle temps de demi raction (t1/2) la dure au bout de la quelle lavancement atteint la
moiti de sa valeur finale.
Lyce Maknassy
ALIBI .A.
2011-2012
- 4 me SC EXP- Sc.physiques
)mol10)(I(n 32
t(min)
-
2
a- Sachant que t1/2 = 15 min, dterminer lavancement final de xf.
b- En dduire le ractif limitant.
c- Dterminer, la date t1/2, la concentration des ions iodure dans le mlange.
5) a- Dfinir la vitesse dune raction.
b- Dterminer la valeur de la vitesse volumique de la raction la date t1/2.
6) Prciser graphiquement comment varie la vitesse de la raction au cours du temps.
Interprter cette variation.
EXERCICE N2:
La transformation tudie est loxydation des ions iodure par le peroxyde dhydrogne (leau
oxygne). Lquation chimique qui symbolise la raction modlisant cette transformation est :
H2O2 + 2H3O+ + 2I
- 4H2O + I2
On mlange dans un bcher, linstant t = 0, v1 = 10 mL dune solution aqueuse dacide sulfurique de
concentration molaire C1 = 1 mol.L-1
, V2 = 18,6 mL dune solution aqueuse diodure de potassium de
concentration molaire
C2 = 0,1 mol.L-1
et V = 2 mL deau oxygn de concentration molaire C = 7,8. mol.L-1.
A chaque instant t on dose par une solution de thiosulfate de sodium Na2S2O3 , la quantit de matire de
diiode form .
Ce qui a permis de tracer la courbe [ I2 ] = f(t) , (voir doc-1-), (o [ I2 ] dsigne la concentration molaire du
diiode dans la solution)
1/ a- Dresser le tableau descriptif de lvolution du systme au cours du temps, en calculant les nombres de mole
initiale n1, n2 et n respectivement des ractifs H3O+, I
- et H2O2 .
b- Quel est le ractif limitant la raction ? Justifier la rponse. En dduire lavancement xmax maximale de la raction.
c- Calculer, en saidant de la courbe, lavancement final xf de la raction. La raction est-elle totale ? justifier la rponse.
2/ a- Dfinir la vitesse volumique instantane de la raction.
b- Calculer sa valeur linstants t= 2s.
c- En dduire la valeur de la vitesse instantane de la raction au mme instant.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8
[I2] en 10-2 mol.L-1
t (s)
Doc -1-
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EXERCICE N3:
On ralise l'oxydation des ions iodure I- par l'eau oxygne H2O2. C'est une raction lente.
La raction tudie fait intervenir les couples:H2O2 / H2O et I2 / I-.
Lquation bilan de la raction tudie s'crit : H2O2 + 2I
- + 2H3O
+ 4 H2O + I2
Dans un bcher, on mlange 10 mL d'acide sulfurique concentr et un volume V1=18 mL d'iodure de
potassium KI de concentration C1 =10-1
mol .L-1
. l'instant de date t = 0, on verse dans ce bcher, en agitant, un volume V2 = 2mLd'eau oxygne de
concentration C2 = 10-1
mol .L-1
. diffrentes dates, on suit la formation de I2 au cours du temps.
On obtient le graphe [I2] = f (t).
1-Les ions H3O+ jouent, dans cette raction,
le rle d'un ractif ou d'un catalyseur? Justifier. 2-a- Calculer les quantits de matires initiales (en moles) des
ions iodure I- et de l'eau oxygne
b- Dresser le tableau descriptif d'volution systme.
c- Dduire que l'eau oxygne est le ractif en dfaut.
3- a- Calculer la vitesse volumique instantane de la raction t = 100 s.
b- Expliquer graphiquement comment volue la vitesse au cours du temps ? Quel facteur cintique
permet d'expliquer cette volution ?
4- Calculer la concentration du diiode I2 la fin de la raction, cette valeur est-elle en accord avec le graphe ?
EXERCICE N4:
On ralise une premire exprience en mlangeant 0,6 mole dthanol CH3 CH2 OH et 0,6 mole dacide thanoque CH3 CO2H ,au mlange obtenu on ajoute quelques gouttes dacide sulfurique .Ce mlange homognis est rparti dans 10 tubes scells ( munis dun long tube capillaire ) . Lensemble est plac dans
un bain marie une temprature constante 1= 60C . On dose lacide restant une date t par une solution de soude.
1- a- Ecrire lquation de la raction qui a lieu et nommer lester form. b- Quappelle t on cette raction ? citer ces caractres. c-Quel est le rle jou par lacide sulfurique .
2- On suit lvolution de nombre de moles dacide restant au cours de temps, on obtient la courbe de la figure ci contre : a- Dduire du graphe deux caractres de cette
raction avec justification.
b- Calculer la vitesse moyenne de la raction entre les instants t1 = 0 et t2 = 30mn
c- Dresser le tableau descriptif dvolution du systme.
d- Calculer lavancement final xf de la raction.
e- Calculer lavancement maximal xmax de la raction.
f- Dduire le taux davancement final f = maxx
x f de la raction.
3-On ralise deux autres expriences en mlangeant chaque
fois 0,6 mole dacide thanoque et 0,6 mol dthanol.
2me
exprience : le mlange ractionnel est port une temprature constante
2=60C sans ajout d'acide sulfurique.
t(mn) 30 60 90
n acide ( mol )
0,2
[I2](10-3mol.L-1)
t(s) 100 200 300 600
1
2
3
4
5
6
7
400 500
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4
3me
exprience : On ajoute au mlange ractionnel quelques gouttes dacide sulfuriques et on le porte
3= 80C.
a- Tracer convenablement lallure des trois courbes donnant n(acide) = f(t) sur le mme graphe.
b- Prciser en le justifiant la courbe correspondant chacune des 3 expriences
EXERCICE N5: