Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée

Posté par
Gwendo0o
26-09-08 à 19:54

Bonjour à tous!

J'aurais besoin d'aide pour l'exercice de chimie suivant:

On dispose d'une solution d'iodure de potassium de concentration molaire 0.20 mol.L-1 et d'une solution d'acide sulfurique de concentration molaire 0.50 mol.L-1.
Dans trois béchers numérotés 1,2,3 on réalise les mélanges de composition ci-dessous dans lesquels VI- désigne le volume de solution d'iodure de potassium, Va le volume d'acide sulfurique et Veau le volume d'eau ajoutée.

Mélange               1                    2                     3
VI- (mL)              10                   20                  30
Va (mL)               10                   10                  10
Veau (mL)             30                   20                  10

A une même date, on verse dans chaque bécher un même volume V=50 mL d'eau oxygénée de concentration 1,0*10-2 mol.L-1.
Au bout de deux minutes, on observe une coloration jaune de plus en plus foncée du bécher 1 au bécher 3.

a/ Soient les couples oxydant/réducteur:
diiode/ion iodure : I2/I-
eau oxygénée/eau: H2O2/H2O.
Ecrire l'équation de la réaction d'oxydoréduction qui se produit dans le bécher. Justifier l'apparition de la couleur jaune.

2 I- + 2e- = I2
H2O2 + 2 H+ + 2e- = 2 H2O2
________________________________________
2 I- + H2O2 + 2 H+ I2 + 2 H2O2


La couleur jaune est dûe à la présence de diiode et...



b/ Quels sont les réactifs? Calculer leur concentration molaire volumique dans les trois mélanges.

Les réactifs sont les ions iodure I- et l'eau oxygénée H2O2.



c/ Justifier les colorations de plus en plus foncées du bécher 1 au bécher 3.

d/ Montrer que, quel que soit le mélange, le réactif en défaut est l'eau oxygénée. En déduire la quantité de matière, puis la concentration du diiode dans chaque mélange réactionnel, lorsque la réaction est terminée. Subsiste-t-il alors une différence d'intensité de coloration d'un bécher à un autre?

Merci de votre aide[i][/i]

Posté par
122155
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 26-09-08 à 20:02

salut:
1) tu dois corriger l'équation:
2 I- + 2e-           =    I2
H2O2 + 2 H+ + 2e-   =   2H2O
________________________________________
2 I- + H2O2 + 2 H+   =  I2 + 2 H2O

Posté par
Gwendo0o
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 26-09-08 à 20:08

Ah oui exact merci... c'est la fatigue

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 26-09-08 à 20:15

Salut!

a) ton équation est fausse
La couleur jaune est simplement due au diiode

b) ok
c = n/V

c) c'est par rapport à la concentration en diiode, je te laisse deviner...

d) Tu peux effectuer un tableau d'avancement et un tableau d'évolution

Posté par
122155
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 26-09-08 à 20:15

oui La couleur jaune est dûe à la présence de diiode .c'est correct.

Posté par
122155
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 26-09-08 à 20:28

b)Les réactifs sont les ions iodure I- et l'eau oxygénée H2O2.
pour calculer leurs concentrations ds chaque tube tu utilises:
[I_2]=\frac{C_I.V_I}{V_I+V_a+Ve+V} =\frac{0,2mol/L.10.10^-^3L}{V_I+V_a+Ve+V}
[H_2O_2]=\frac{C.V}{V_I+V_a+Ve+V} =\frac{0,2mol/L.10.10^-^3L}{V_I+V_a+Ve+V}

Posté par
122155
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 26-09-08 à 20:54

attention le volume de I-   ds le 2ème tube  change 20mL.30ml ds le 3ème.
sa concentration augmante en allant du 1er au 3ème tube .
celle de  H2O2 reste constante.
pour que je puise comparer avec mes résultas place les tiens ds un tableau comme ceci:


           1       2    3
[I-]       ..     ..    ..          
[H2O2]     ..     ..    ..

Posté par
Gwendo0o
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 27-09-08 à 11:11

Je trouve pareil pour chaque mélange

             1             2           3
[I-]       0.004     0.004    0.004          
[H2O2]     0.2     0.2     0.2

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 28-09-08 à 00:13

Tu pourrais détailler?

Posté par
122155
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 28-09-08 à 00:58

salut :
non tu ne trouveras pas les memes pour [I-]
en effet:
[I^-]=\frac{0,2.V_I}{V_I+V_a+v_e_a_u+V} =\frac{0,2mol.L^-^1.V_I}{0,1L}
mais ds le 1er tube VI=10mL=0,01L  ---> [I- ]=0,02mol/L
ds le 2ème tube VI=20mL=0,02L  ---> [I- ]=0,04mol/L
ds le 3ème tube VI=30mL=0,03L  ---> [I- ]=0,06mol/L

alors que :
[H_2O_2]=\frac{0,5mol.L^-^1.50.10^-^3L}{V_I+V_a+v_e_a_u+V} =\frac{0,025}{0,1}=0,25mol/L
Enfin:
              1             2           3
[I - ]       0.02     0.04    0.06          
[H2O2]     0.25     0.25     0.25

Posté par
Gwendo0o
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 28-09-08 à 10:49

Merci beaucoup

Pour la question suivante:

d/ Montrer que, quel que soit le mélange, le réactif en défaut est l'eau oxygénée. En déduire la quantité de matière, puis la concentration du diiode dans chaque mélange réactionnel, lorsque la réaction est terminée. Subsiste-t-il alors une différence d'intensité de coloration d'un bécher à un autre?

Je fais un tableau d'avancement ?

Posté par
122155
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 28-09-08 à 17:31

Salut:
or lenombre de moles initial de H2O2 est:
no(H2O2) =  C.V=10-2 mol/L.50.10-3 L= 0,5.10-3 mol
alors que celui de I- :
*dans le 1er tube est: no(I- )=0,2mol/L.0,01L =2.10-3 mol
*dans le 2ème tube est:   no(I- )=0,2mol/L.0,02L=4.10-3 mol.
*dans le 3ème tube est:  no(I- )=0,2mol/L.0,03L=6.10-3 mol

dans tous les cas on a no(H2O2) < no(I- )   => H2O2 est le réactif limittant.

Posté par
122155
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 28-09-08 à 17:49

    pour déterminer la quantité de matière, puis la concentration du diiode dans chaque mélange réactionnel, lorsque la réaction est terminée.
tu dresses le tableau d'avancement:
2 I-    +            H2O2               +          2 H+     =     I2     +     2 H2O
no(I- )           no(H2O2)                      no(H+ )                   0             0

no(I- ) -2x          no(H2O2)-x           no(H+ )-2x              x            2x

or H2O2 qui est limittant => xmax=0,5.10-3 mol.
il suffit de faire les calculs .
tu 3 cas à envisager .
1er tube  no(I-)=2.10-3 mol

2ème tube  no(I-)=4.10-3 mol

3ème tube  no(I-)=6.10-3 mol
no(H2O2) = 0,5.10-3 mol
    

Posté par
Gwendo0o
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 28-09-08 à 18:47

Pour n0(H2O2) je trouve 5.10-4 et non 0.5.10-3

Posté par
122155
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 28-09-08 à 19:03

oui car
5.10-4 = 0,5.10-3

Posté par
Gwendo0o
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 28-09-08 à 19:10

ah oui

on peut pas calculer n0(H+) ? ce sont des ions spectateurs ?

Posté par
122155
re : Réaction entre les ions iodure et l'eau oxygénée 28-09-08 à 21:30

ce n'est pas la peine ca rtu cherche:
la quantité de matière, puis la concentration du diiode dans chaque mélange réactionnel, lorsque la réaction est terminée.



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !