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Cinétique chimique d'une réaction en milieux aqueux

Posté par
scar93
07-10-12 à 18:08

Bonjour tout le monde,
Je suis actuellement entrain de rédiger mon tp de chimie et je n'arrive pas trop à certaines questions( enfin, la plupart je veux dire...)
Voici le réaction: S2O82- +2I- -> 2SO42- + I2     (1)
loi de vitesse: v= k.[S2O82-]* .[I-]*   avec n et p les ordres partiels.
Pour étudier la cinétique de cette réaction(lente), on la déclenche en mélangeant iodure et persulfate en présence d'une quantité connue de thiosulfate de sodium Na2S2O3. Les ions thiosulfate sont des espèces capables de réagir instantanément avec le diiode selon la réaction:

      I2+ 2S2O32- -> 2I-  +  S4O62-               (2)
1/Alors, j'ai expliqué que la coloration brune de la réaction n'est pas durable car il y a la présence de l'amidon qui donne à la solution une couleur bleue foncée. Et on atteint l'équivalence lorsque la réaction commence à décolorer.
2/ Au bout d'un certain temps caractéristique t*, la coloration persiste définitivement. Que se passe-t-il dans le mélange initial iodure-persulfate-thiosulfate pour chacune des espèces intervenant dans les réactions (1) et (2) couplées?
Alors j'ai dit que I- est en excès, ce qui donne la couleur brune à la réaction, S2O82- est totalement consommé. Mais je ne suis pas sûre de moi...
3/ Tableau d'évolution:

tps[S2O82-][I-][S2O32-][I2][S4O62-]
t0abc00
t<t*a-x[I-]ini - 2xc-xx2x
t->t*0[I-]ini - 2a0a2a
t>t*


-> ce qui sont en gras c'est moi qui ai remplit (encore une fois, je suis pas arrivée jusqu'au bout de la question)
ExpérienceKl 0.2 mol/LNa2S2O3 0.01 mol/lKNO3 0.2mol/L(NH4)2SO4 0.2mol/L
120ml10ml00
220mL10mL010mL
320mL10mL015mL
410mL10mL10mL0
55ml10mL15ml0




2ème tableau: (correspondant à chaque expérience du premier tableau)
(NH4)2S2O8 0.2 mol/L
20mL
10mL
5mL
20mL
20mL


En fait, l'expérience consiste à verser le bécher de (NH4)2S2O8 correspondant à l'expérience et mesurer t grâce au chronomètre.
Bon....jusque là j'ai compris mais ils demandent de remplir un tableau avec des concentrations de chaque espèce, et là, c'est l'incompréhension totale pour moi. En fait, je comprends pas c'est quoi la différence entre les concentrations qu'on utilise et celles qu'on demande de calculer dans ce tableau.
Expérience[Kl][(NH4)2S2O8[Na2S2O3]t (s)Vi (mol/L/s)
1
2
3
4
5

Voilà, je sais que c'est un truc évident mais j'ai pas compris qu'est- ce qu'il faut faire....
4/ alors on demande les expression de la vitesse v de disparition de S2O32- via(2) et celle d'apparition de I2 via (1) en fonction de t :
j'ai trouvé  :v= d[I2]/t  = 1/2d[S2O32-]/t
les 2 vitesses sont égales donc à chaque fois je calcule vi en faisant [S2O32-]/2t

5/Sachant que, par exemple pour les exp 1 et 4, on a [S2O82-]1= [S2O82-]4 ,en déduire la valeur de l'ordre partiel .
  Pour ça, j'ai dit que l'ordre global c'est 2 et l'ordre partiel c'est 1 donc =1
6/Avec 2 autres expériences choisies, en déduire l'ordre partiel . => comme j'ai pas compris pour les concentrations, je sais pas quelles exp il faut choisir
6/calculer la constante de vitesse ket commenter le résultat.
7/ Rôle des solutions de KNO3 et (NH4)2SO4? => j'ai dit que ce sont des solutions de catalyseur qui permettent d'augmenter la vitesse globale de la réaction.

Voilà, j'espère que vous pouvez m'aider, merci d'avance

Posté par
anniejeanne
re : Cinétique chimique d'une réaction en milieux aqueux 07-10-12 à 20:44

tu n'as pas bien compris l'experience ... attention aux formules : persulfate S4O82- et thiosulfate S2O32-

Tu mets au depart des I- , des S2O82- et des S2O3 2- en petite quantité ( disons n moles) . la réaction lente de I- sur le persulfate va entrainer lentement la formation de diiode I2 qui réagit avec le thiosulfate présent . la solution reste alors incolore car il n'y a pas de diiode ( coloration bleue avec l'empois d'amidon ) jusqu'à ce qu'il se soit formé n/2 mol de I2 car alors il disparait le dernier chouia de thiosulfate et le diiode qui va se former alors va s'acccumuler ... on aura donc apparition de la couleur bleue. Donc finalement le temps t d'apparition de la couleur correspond au temps t au bout duquel il s'est formé n/2 mol de I2 par la réaction lente étudiée .
Alors maintenant tu dois bien comprendre et continuer ... fais surtout bien attention à ne pas confondre la réaction etudiée (lente) et la réaction rapide de I2 formé avec la petite quantité de thiosulfate présent

Posté par
scar93
re : Cinétique chimique d'une réaction en milieux aqueux 07-10-12 à 21:25

Si j'ai bien compris, grace aux t que je v mesurer a chacune des experienxes,je vais pouvoir calculer les concentrations de I2 c 'est ca? Si non merci pour l'explication,je commence a comprendre l'experience



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