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concentration peroxyde d'hydrogène

Posté par
needheeeeelp
26-10-15 à 16:51

Bonjour à tous, voilà j'ai un exercice à faire mais je n'y arrive pas... J'aimerais qu'on m'aide, voici l'énoncé:


Deux élèves souhaitent vérifier la concentration notée c en peroxyde d'hydrogène (ou eau oxygénée) contenue dans une solution commerciale vendue en pharmacie.

Pour cela, les élèves se proposent d'étudier la réaction entre les ions iodure I- (incolore) et le peroxyde d'hydrogène H2O2 (incolore) en milieu acide.

Cette réaction, lente et totale, est modélisée par l'équation bilan suivante : H2O2(aq)   +   2 I-(aq)   + 2 H+(aq) -->  I2(aq)    +   2 H2O(l).

Du diiode de couleur jaune-orange est alors produit et on supposera que le réactif imitant est le peroxyde d'hydrogène.

Le premier élève a l'idée d'utiliser le spectrophotomètre pour réaliser la mesure de l'absorbance d'une solution aqueuse de diiode de concentration C0 = 1,0.10-2 mol.L-1. Il mesure une absorbance de A0 = 0,60 pour cette solution.

Pendant ce temps, le second élève dilue la solution commerciale d'un facteur 10. Par la suite, il mélange dans un bécher une solution d'iodure de potassium de volume V1 = 25 mL de concentration C1 = 5,0.10-2 mol.L-1 à un volume V2 = 50 mL de solution diluée d'eau oxygénée, en ayant pris soin de déclencher un chronomètre lors du mélange. Il verse alors rapidement un faible volume (négligeable devant V1 et V2) de ce mélange réactionnel dans une cuve qu'il introduit dans le spectrophotomètre.

Ensemble les deux élèves relèvent les valeurs de l'absorbance A du mélange contenu dans la cuve toutes les minutes.

La courbe A = f(t) obtenue par ces élèves est proposée à la fin de l'énoncé

1)  Proposer un diagramme d'actions pour vérifier que la concentration en peroxyde d'hydrogène est celle notée sur l'étiquette du flacon, soit c = 9,2.10-2 mol/L.
2)  Rédiger la démarche établie en prenant bien soin de faire figurer l'ensemble des calculs qui amènent au résultat chiffré.

Merci d'avance à ceux qui me répondront...

concentration peroxyde d\'hydrogène

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : concentration peroxyde d'hydrogène 27-10-15 à 11:18

Salut !

Alors déjà, quand on fait un diagramme d'A en fonction du temps, comment l'exploite t-on en règle générale ? Quand on mesure une absorbance, sur quelle loi cherche t-on à s'appuyer en général ?

On va raisonner de manière globale. Si qqn passe par ici et voit l'intérêt de faire un diagramme d'actions, libre à lui/elle d'intervenir, parce-qu'avec la déf que j'ai d'un diagramme d'actions...je ne vois pas trop comment on peut faire ça ici

Posté par
needheeeeelp
re : concentration peroxyde d'hydrogène 27-10-15 à 22:17

Bonsoir, merci pour la réponse.

ici, le diagramme d'actions sert juste à énumérer les étapes à effectuer pour parvenir au résultat demandé.

Pour l'absorbance, on s'appuie sur la loi de Beer-Lambert, mais ici, je ne vois pas comment s'en servir...

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 09:20

Ouais mais ce n'est pas un vrai "diagramme d'actions" au sens premier du terme.

L'absorbance est proportionnelle à la concentration molaire et donc à l'avancement x, d'où l'aspect de la courbe. Le suivi cinétique par spectrophotométrie d'une transformation permet de déterminer l'avancement x de la réaction. A chaque instant c'est proportionnel à A. Tu peux également suivre l'évolution de la vitesse v de la réaction en fonction du temps.

concentration peroxyde d\'hydrogène
concentration peroxyde d\'hydrogène

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 09:20

on obtient la dernière relation car concentration peroxyde d\'hydrogène

Posté par
needheeeeelp
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 14:17

A quoi sert le calcul de la vitesse (que d'ailleurs, je ne comprend pas ...)?

Que représente [I2]? x?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 14:37

Toi ce dont tu dois te servir c'est A = k*concentration

Posté par
needheeeeelp
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 15:27

D'accord, mais quelle concentration? Celle de la solution de diiode (premier élève)? Celle du mélange qu'a réalisé le second élève? Dans ce cas, comment la trouver puisqu'il y a plusieurs solutés et à quoi sert la solution qu'a réalisé le premier élève? Une fois la concentration dont on a besoin trouvée, comment se servir de la formule A=k*concentration pour répondre à la question?

Merci encore,

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 15:29

Non c'est le second qui t'intéresse, le premier te donne juste Ao. Tu dois dériver, tu dois donc prendre la tangente à la courbe

Posté par
needheeeeelp
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 16:03

la tangente de la courbe, donc le point de coordonnées (15; 0,37)? Mais ensuite, que faire ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 16:08

ça te sert à déterminer la vitesse volumique de réaction. Tu la prends à t = 6 min car ça semble être t1/2

Posté par
needheeeeelp
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 16:10

qu'est-ce que la vitesse volumique de la réaction? et à quoi cela sert-il ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 16:12



Tu n'as pas vu ça en cours et on te file cet exercice ?

Posté par
needheeeeelp
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 16:14

Il faut croire que oui ...

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 16:18

On marche sur la tête parfois -_-' Je comprends mieux pourquoi tu ne captais pas la formule

Est-ce-que tu avais déjà vu la loi de Beer-Lambert avant ?
Avais-tu déjà vu un graphique A = f(t) ?

Posté par
needheeeeelp
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 16:23

Oui on a vu ça

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 16:40

Vous avez vu les graphes mais pas comment les exploiter ?
La première formule que je t'ai donné par contre tu ne l'as jamais vue ?

Posté par
needheeeeelp
re : concentration peroxyde d'hydrogène 28-10-15 à 16:49

la formule v(t1), non je ne l'ai jamais vue

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : concentration peroxyde d'hydrogène 29-10-15 à 09:24

Aie ça va être compliqué tout ça.

Regarde ici à partir de la partie 3-2 et dis-moi si tu comprends certaines choses et là où il faut te filer un coup de main :

Après on en reviendra au cas de l'exo



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