L'eau de brome

L'espèce chimique dibrome est un liquide rouge légèrement soluble dans l'eau. Une solution aqueuse de dibrome en contient au plus 35 g par litre


a. Quelle est la concentration molaire maximale d'une solution aqueuse de dibrome ?


On a :

Cm = 35 g/L

Donc :

m = 35 g   pour :  V = 1,0 L

et :

M(Br2) = 2M(Br) = 2 * 79,9 = 160 g/mol

C max. = n / V        Avec : n = m / M(Br2) = 35 / 160 = 0,22 mol
            = 0,22 / 1,0
            = 0,22 mol / L



b. On fait réagir 10 ml d'une solution contenant 35 g/L de dibrome avec une solution (S1) d'iodure de potassium. Les couples mis en jeu sont (aq)/Br-(aq) et I2(aq)/I-(aq). Donner l'équation chimique qui permet de représenter la réaction qui a lieu.




Couple : Br2(aq)/Br-(aq)
Demi-équation :Br2(aq) + 2e- = 2Br-(aq)

Couple : I2(aq)/I-(aq)
Demi-équation : 2I-(aq) = I2(aq) + 2e-



          Br2(aq) + 2e- = 2Br-(aq)              (Multiplié par 2)
                   2I-(aq) = I2(aq) + 2e-         (Multiplié par 2)
-----------------------------------------------
2Br2(aq) + 4I-(aq) --> 4Br-(aq) + 2I2(aq)



Equation chimique représentant la réaction :

Br2(aq) +  2I-(aq) --> 2Br-(aq) + I2(aq)





c. Quelle masse minimale d'iodure de potassium solide faut-il dissoudre pour préparer (S1) de telle sorte que le dibrome soit le réactif limitant ?




On a l'équation chimique représentant la réaction :

Br2(aq) +  2I-(aq) --> 2Br-(aq) + I2(aq)

Cm = 35 g/L
Cmax = 0,22 mol/L

V = 10 mL = 0,010 L

Donc :

n(Br2(aq)) = Cmax * V = 0,22 * 0,010 = 0,022 mol

Tableau d'avancement :

        Avancement        Br2(aq)                     2I-(aq)                  2Br-(aq)           I2(aq)  
                x                          

E.I.        x = 0              0,022                     n(2I-(aq))                     0                   0

E.F.     x = xmax     0,022 - xmax         n(2I-(aq)) - 2 xmax        2 xmax            xmax

Si Br2(aq) est le réactif limitant alors :

0,022 - xmax = 0 <-> xmax = 0,022 mol

et :

n(I2(aq)) = m(I2(aq)) / M(I2(aq))         Avec : n(I2(aq)) = xmax = 0,022 mol
                                         M(I2) = 2M(I) = 2 * 126,9 = 253,8 g/mol

Donc :

La masse minimale d'iodure de potassium solide à dissoudre pour préparer (S1) de telle sorte que le dibrome soit le réactif limitant est :

m(I2(aq)) = n(I2(aq)) * M(I2(aq)) = 0,022 * 253,8 = 5,6 g



d. Le volume de la solution S1 importe-t-il pour que la condition de la question précédente soit satisfaite ?


Je ne suis pas sur :

Oui, le volume de la solution S1 importe pour que la condition de la question précédente soit satisfaite cat le volume change, la quantité de matière change, ainsi que xmax ou bien n(I2(aq)) et qui va changer la masse minimale d'iodure de potassium solide à dissoudre pour préparer (S1) de telle sorte que le dibrome soit le réactif limitant.