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Niveau première
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Coloration progressive

Posté par
Melcha
20-02-10 à 15:20

Dans un bêcher , on introduit un volume v1 = 40.0 mL d'une solution acqueuse incolore d'iodure de potassium K+ ( aq) + I- ( aq) , de concentration c1 = 5.0 * 10-1 mol.L-1 et un volume v2 = 10.0 cm3 d'une solution acqueuse incolore de peroxodisulfate de potassium, de concentration c2 = 1.0 * 10-1 mol.L-1 . Il se produit une réaction lente d'oxydoréduction notée réaction 1.

1.) Sachant que les couples en jeu sont S2O82-(aq)/SO42-(aq) et I2(aq)/I-(aq) , écrire l'équation chimique modélisant la réaction .

Proposition : 2S2082-(aq)=4S042-(aq) + 2e-
                    I2(aq) + 2e- = 2I-(aq)
Equation : 2S2082-(aq) + I2(aq) = 4S042-(aq)+ 2I-

2.) La solution, appelée solution 1, prend alors progressivement une coloration jaune marron. Expliquer l'apparition de cette coloration.

Proposition ? je ne sais pas



C'est un exercice donné par notre professeur et une fois de plus nous n'avons pas vu de cours dessus . Alors si quelqu'un aurait la gentillesse de pouvoir m'aider s'il vous plait. Je vous remercie. Melcha
J'attends votre aide.

Il y a une suite après mais j'attends l'aide de cette premiere partie s.v.p

Posté par
Thetys
re : Coloration progressive 20-02-10 à 16:41

Bonjour,

Question 1:
alors il y a plusieurs problèmes:
- ta première demi équation n'est pas bonne: il n'y a pas conservation de la charge: tu as à gauche 22- =4 charges négatives et à droite 42- + 2e- = 10 charges négatives.

Un conseil pour écrire les demi équations:
commence par écrire S2O82-= SO42-, puis ajuste le nombre d'ions de chaque côté pour avoir conservation des éléments, et enfin rajoute les électrons qu'il manque.

Tu aurais pu te rendre compte de ton erreur sachant que l'ion à gauche du couple est l'oxydant et donc peut capter des électrons, c'est donc de son côté de l'équation qu'il faut rajouter des électrons.

- attention, un oxydant réagit avec le réducteur de l'autre couple, et vice-versa.
Or ici tu fais réagir deux oxydants ensemble, ce n'est pas possible (c'est une conséquence de ton erreur à la première demi-équation)

-fais attention aux espèces que tu fais réagir: on te dit que l'on introduit du I- au début, donc celui-ci est un réactif et non un produit

Question 2: connais-tu la couleur du diiode et de l'ion iodure?


Thetys.

Posté par
Melcha
re : Coloration progressive 20-02-10 à 17:47

J'ai modifié les deux demis equations , ce qui nous donne :

4SO42- = 2S2082- + 4e-
2I2 + 4e- = 4I-

L'équation donne alors : 4SO42- + 2I2 = 2S2O82- + 4I-

Le diiode est jaune et les ions iodures sont incolores il me semble non ?

Suite de l'exercice :

B - titrage

Après une attente de trente minutes, on prélève un volume V = 2.0 mL du mélange, que l'on verse dans un bêcher contenant environ 30cm3 d'eau glacée et quelques gouttes d'empois d'amidon. La solution obtenue est notée solution 2.
La dilution réalisée et la diminution de température permettent de stopper la réaction. L'empois d'amidon est une substance qui colore en bleu foncé une solution présence de diiode. Elle reste incolore en présence d'ions iodure I-(aq).
On effectue alors le titrage du diiode contenu dans la solution 2. La solution titrante est une solution acqueuse de thiosulfate de sodium, 2Na+(aq) + S2O32-(aq), de concentration molaire c3 = 5.0 * 10-3 mol.L-1 . La réaction de titrage est rapide et nommée réaction 2. Le volume de thiosulfate de sodium versé à l'équivalence est : V3 = 16.0mL.

1.) Parmi les instruments proposés ci dessou, lequel utiliseriez vous pour prélever ou verser :
-le volume V ?
-le volume V3 ?
Instruments proposés : éprouvette graduée de 10cm3, pipette jaugée de 23[/sup, pipette jaugée de de 10cm[sup]3, erlenmeyer de gradué de 25cm3 , pipette graduée de 5cm3, burette graduée de 25 cm3.

2.) Le volume d'eau ajouté dans la solution 2 a t'il une influence sur le résultat du titrage ?

3.) Sachant que les couple mis en jeu dans le titrage sont S4O62-(aq)/S2O32-(aq) et I2(aq)/I-(aq), écrire l'équatin chimique de la réction 2.

4.) Quel est le réactif limotant dans la réaction 2 pour un volume versé vversé < V3 ? pour vversé> V3 ?

Je poste la suite aprés.

Posté par
Thetys
re : Coloration progressive 20-02-10 à 17:55

Tes équations ne sont pas fausses, mais tu pourrais diviser par deux tous les coefficients, vu qu'ils sont tous multiples de 2, afin d'avoir les plus petits possibles.
D'autre part, tu n'as pas tenu compte de ma denière remarque, et donc ton équation est écrite à l'envers.

Question 2: c'est ça! d'après l'équation de la réaction (la vraie ), il se forme du diiode, ce qui explique le changement de couleur.


J'attend tes propositions pour la suite de l'exo

Posté par
Melcha
re : Coloration progressive 20-02-10 à 18:29

Excusez moi , oui effectiveement, cela donne :
2I2 + 4SO42- = 4I- + 2S2O82-

Je n'ai pas diviser, je le ferai sur ma feuille. Mais est ce ca ?

Pour le reste :

Question 1 : Pour le volume V , j'utiliserai une pipette jaugée de 10cm3
Pour le volume V3 , j'utiliserai une burette graduée de 25 cm3

Question 2 :  Je dirai que oui, il y aura influence sur le résultat du titrage

Question 3 ) I2(aq) + 2e- = 2I-(aq)
             2S2O32-(aq) = S4O62-(aq) + 2e-
Equation : 2S2O32-(aq) + I2(aq) = S4O62-(aq)+ 2I-

Question 4 : Je ne sais pas .


Meeercii de votre aide si précieuse !!

Posté par
Thetys
re : Coloration progressive 20-02-10 à 19:45

Arf, je crois que j'ai du mal à me faire comprendre
Au début dans ton mélange tu as du I-, et du peroxodisulfate (mais bon ça, normal que tu connaisse pas la formule)
donc le I- est un réactif, et non un produit. L'équation est donc: 2I-+S2O82-= I2+2SO42- (j'en ai profité pour mettre les bons coeffs )

la suite:
Question1: avec une pipette jaugée de 10mL, tu vas avoir du mal à mesurer 2.0 mL. En effet, jaugée ne veut pas dire graduée: tu as juste une ligne pour t'indiquer le volume de 10 mL, donc cela ne convient pas. As-tu une pipette jaugée de 2 mL? (il y a eu un petit bug quand tu as recopié donc je ne suis pas sure) Sinon, quelle est l'autre instrument que tu pourrais utiliser?
OK pour la burette.

Question 2: là on commence à faire de la chimie.
Quand on fait un titrage, on s'intéresse à l'évolution de la réaction de titrage: on cherche l'équivalence càd le moment où le réactif titré (dans le bécher) a disparu. On peut alors retrouver la concentration de la solution.
Or, quand on rajoute de l'eau distillée, ça ne modifie pas les quantités de matière des réactifs, la réaction a lieu de la même manière, et l'équivalence au même moment (quand il n'y a plus de réctif titré).
Je ne sais pas si je suis très claire n'hésite pas à me redemander s'il y a quelque chose que tu n'as pas compris!

Question3: c'est parfait

Question 4 :
Il faut imaginer que tu es en train de faire le titrage.
Au départ, tu as un volume -disons V2- d'une solution de I2 et de SO42- (les produits de ta première réaction) dans un bécher.
Tu as en même temps du S2O32- dans ta burette.
Petit à petit, tu introduis le S2O32- dans ton bécher. Qu'est-ce qui se passe alors?
Le S2O32- ajouté réagit immédiatement avec le diiode selon la réaction de titrage.(Le SO42- n'intervient pas dans la réaction de titrage.)
Tu rajoutes du S2O32- jusqu'à l'équivalence: à ce moment là, il n'y a plus de diiode dans le bécher, tout a été consommé.
Après l'équivalence, tu continues à vider ta burette de S2O32-, mais il n'y a plus de réaction, vu qu'il n'y a plus de diiode.

Tu dois maintenant pouvoir répondre facilement à la question: avant l'équivalence, quel est le réactif limitant de la réaction de titrage, et après (indice en italique )?

Bon courage

Posté par
Melcha
re : Coloration progressive 22-02-10 à 14:37

Bonjour

( C'est Mel )

Je comprends tout mais dans la 4, c'est quoi un récatif limitant ?

Merci d'avance !

Posté par
Thetys
re : Coloration progressive 22-02-10 à 16:45

Si je ne me trompe pas, c'est du programme de seconde ça
Un réactif limitant, c'est ,comme son nom l'indique, celui qui limite la réaction. En d'autres termes, c'est le réactif qui est entièrement consommé et qui empêche la réaction de continuer (bah oui, l'autre réactif il est là, il poireaute, mais ya plus personne pour réagir avec lui... )



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