Voila un exercice type bac. Je bloque sur une question surment toute simple, mais qui m'empêche de finir le problème.
Voici l'énoncé :
A-Préliminaires.
1.L'acide oxalique est l'une des espèces du couple oxydoréducteur CO2/H2C2O4. Sa solution est incolore. Ecrire la demi équation de ce couple.
2.On considère le couple MnO4- / Mn 2+
a)Quelles sont les couleurs des ions permanganates et manganèse II ?
b)Ecrire la demi équation de ce couple.
3.Etbalir l'équation de la réaction entre l'ion MnO4- et l'acide oxalique H2C2O4.
B-Manipulations.
"A la date t=0, on mélange rapidement, à température constante, un volume V1=20mL d'une solution acqueuse (S1) de permanganate de potassium (concentration molaire volumique c1=5.0mmol.L-1), acidifiée par l'acide sulfurique conecntré, et un volume V2=30mL d'une solution d'acide oxalique (S2) et C2=50mmol.L-1"
Les questions de cette partie revenaient à décrire des protocoles.
C-Etude expérimentale .
On étudie l'évolution de cette réaction au cours du temps. Pour cela, on détermine la concentration [MnO4-] des ions permanganate présents dans le mélange à différentes dates. On procède par spectrophotométrie, la température du mélange maintenue constante.
1. Justifier la possibilité d'un suivi par spectrophotométrie. Compléter le tableau ci-après pour t=0s
T(s) 0 20 40 60 70 80 90 100 120 180
---------------------------------------------------------
[MnO4-] ? 1.96 1.92 1.68 1.4 1.0 0.59 0.35 0.15 0
(mmol.L-1) ---------------------------------------------
x(t)
(mmol.L-1 -----------------------------------------------
2. Etablir un tableau d'avancement et compléter la dernière ligne du tableau.
3.Déterminer la composition du système pour t=100s
4.Tracer la courbe x(t) en fonction du temps.
5.En déduire la composition du système pour t=75s
Je ne sais pas détermier [MnO4-] à t=0s !!
Merci de répondre
Non, ca va pas c'est pas logique .
Sachant que l'avancement doit être en mmol, x(t)= [MnO4-](t) * V .
Mais je vois pas le rapport avec le volume dans cette relation ? Faut-il prendre en compte pour ce volume V1+V2 ?
Pour la suite du problème, j'ai le tableau d'avancement suivant:
2MnO4- + 6H+ + 5H2C2O4 ----> 2Mn2+ + 10Co2 + 8H2O
--------------------------------------------------------
n(MnO4-) " n(H2C2O4) 0 0 "
----------------------------------------------------------
n(MnO4-) n(H2C2O4)
-2x " -5x 2x 10x "
----------------------------------------------------------
n(MnO4) " n(H2C2O4)
-2xf -5xf 2xf 10xf
-----------------------------------------------------------
Je n'arrive pas à la question 3- à partir de ce tableau.
On étudie l'évolution une réaction au cours du temps. "A la date t=0, on mélange rapidement, à température constante, un volume V1=20mL d'une solution acqueuse (S1) de permanganate de potassium (concentration molaire volumique c1=5.0mmol.L-1), acidifiée par l'acide sulfurique conecntré, et un volume V2=30mL d'une solution d'acide oxalique (S2) et C2=50mmol.L-1". Pour cela, on détermine la concentration [MnO4-] des ions permanganate présents dans le mélange à différentes dates. On procède par spectrophotométrie, la température du mélange maintenue constante.
1. Justifier la possibilité d'un suivi par spectrophotométrie. Compléter le tableau ci-après pour t=0s
Ma réponse our t=o, [MnO4-]=2.0mmol.L-1
T(s) 0 20 40 60 70 80 90 100 120 180
____________________________________________________________________
[MnO4-] 2.0 1.96 1.92 1.68 1.4 1.0 0.59 0.35 0.15 0
(mmol.L-1)
_____________________________________________________________________
x(t)
(mmol)
___________________________________________________________________
2. Etablir un tableau d'avancement et compléter la dernière ligne du tableau.
Ma réponse:
Mon tableau d'avancement :
2MnO4- + 6H+ + 5H2C2O4 ----> 2Mn2+ + 10Co2 + 8H2O
____________________________________________________
n(MnO4-) " n(H2C2O4) 0 0 "
_______________________________________________
n(MnO4-) n(H2C2O4)
-2x " -5x 2x 10x "
________________________________________________
n(MnO4) " n(H2C2O4)
-2xf -5xf 2xf 10xf
________________________________________________
Je ne sais pas déterminer x(t) = ?
Est-ce qu'il faut tenir compte du tableau d'avancement et dire que :
nMnO4-=2x et donc x(t)= nMnO4-/2 ?
3-Déterminer la composition du système pour t=100s.
Je suis bloquée .
Merci de votre aide !
*** message déplacé ***
salut:
no(MnO4-)=c1.v1=20m.mol/L.5.10-3 L=0,10m.mol
no(H2C2O4)=c2.v2=50m.mol/L.30.10-3 L=0,15mol
donc[MnO4-]0=0,1m.mol/0,05L=2m.mol/L
2MnO4- + 6H+ + 5H2C2O4 ----> 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
0,10 " 0,15 0 0 "
0,10-2x " 0,15 -5x 2x 10x "
on a :
tu dois remplir le tableau:ne pas oublier d'y ajouter la valeur à t=0 qui manquait.
puis utilises:
n(MnO4)= [MnO4] .(V1+V2) =[MnO4].50.10-3L
T(s) 0 20 40 60 70 80 90 100 120 180
[MnO4-] 2 1,96 1,92 1,68 1,4 1,0 0,59 0,35 0,150
(mmol.L-1)
x(t)
(mmol.L-1 --------------------------------------------
et ensuite pour répondre à3)
ds ton tableau tu auras le n(MnO4-)à t=100s soit
0,0295 m.mol à controler
0,10-2x = 0,0295 =>x=
puis tu remplace ds le tableau et tu aura la composition du mélage à cet instant.
Ok merci beaucoup, j'y vois déja plus clair .
Par contre je trouve n(H2C2O4)=1.5 mmol.L-1 ?
Si je me sert de :
n(MnO4)= [MnO4] .(V1+V2) =[MnO4].50.10-3L
Grace au tableau, je sais que n(MnO4-)=2x donc [MnO4] .(V1+V2)=2x,
d'ou x= [MnO4] .(V1+V2) / 2 .
Je me trompe peut-être ?
non grace au tableau
n(MnO4-) 2x
n(MnO4-)=0,10-2x
no(MnO4-)=c1.v1=20m.mol/L.5.10-3 L=0,10m.mol
no(H2C2O4)=c2.v2=50m.mol/L.30.10-3 L=1,5m.mol correct
2MnO4- + 6H+ + 5H2C2O4 ----> 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
0,10 " 1,5 0 0 "
0,10-2x " 1,5 -5x 2x 10x "
ds ton tableau tu auras à t=100s :
n(MnO4-)=[MnO4-].(v1+v2)=0,59m.mol/L.50.10-3L=0,295m.mol
0,1-2x=0,0295 x=..
puis tu remplace ds le tableau et tu aura la composition du mélage à cet instant
Ok merci beaucoup !
Et par la suite, en ayant trouvé la valeur de x= .., est-ce que je peux m'en servir pour déterminer les quantités des produits, c'est à dire remplacer x= .. dans 2x et 10x ? Merci d'avance
J'ai encore un soucy concrenant le résolution de cet exo ..
Je ne comprends pas pourquoi x(t)=[MnO4-]*(V1+V2) et non
x(t)=( C1 + (V1+V2)) /2 .
Car dans le tableau d'avancement, on a bien n(MnO4-) -2x .
?
Merci de votre aide ...
salut:
non je n'ai pas dis :x(t)=[MnO4-]*(V1+V2)
n(MnO4-)=[MnO4-].(v1+v2)=0,59m.mol/L.50.10-3L=0,0295m.mol0,03m.mol
or d'après le tableau:0,1-2x=n(MnO4-)
0,1-2x=0,03 x=0,035mol
oui en ayant trouvé la valeur de x= .., tu peux t'en servir pour déterminer les quantités des produits, c'est à dire remplacer x= .. dans 2x et 10x .
Ok . Merci .
Mais pour trouver la valeur de x(t) dans mon tableau, je me sers bien de x(t)= [MnO4-] (t) * (V1+V2) non ?
Aie, je suis perdue ..
revenons au tableau:
2MnO4- + 6H+ + 5H2C2O4 ----> 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
0,10 " 1,5 0 0 "
0,10-2x " 1,5 -5x 2x 10x "
or :
d'ou:
0,10-2x=[MnO4-].V1+V2)
=>
ensuite remplis ton tableau:
T(s) 0 20 40 60 70 80 90 100 120 180
[MnO4-] 2 1,96 1,92 1,68 1,4 1,0 0,59 0,35 0,150
(mmol.L-1)
x(t)
(mmol.L-1 --------------------------------------------
j'ai le même exexcise a faire et j'ai tout réussi mais je bloque sur la question "justifier la possibilité d'un suivi par spectrophotométrie?"
Pouriez-vous m'aider?
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