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Etude d'une cinétique de réaction par titrage sans blocage cinét
***Bonjour***
VITE, à rendre demain le jeudi 17 décembre.
Voici l'énoncé de mon tp : Nous étudions la cinétique d'une transformation chimique : ions iodure (I-) et peroxyde d'hydrogène (H2O2). Il faut déterminer la valeur de l'avancement à différentes dates. La réaction entre I-(aq) et H2O2 crée du diiode. La mesure de l'avancement se fera via un titrage de diiode formé par les ions thiosulfate (S2O2-3(aq). Thiosulfate de sodium (S2O32- + Na+ )(5.0 x 10-2mol.L-1). Iodure de potassium (I- + K+) (1.0 x 10-1[/sup]mol.L-1). Acide sulfurique (1.0[/sup]mol.L-1). Peroxyde d'hydrogène (1.0 x 10-1[/sup]mol.L-1).
Protocole : Remplir une burette graduée avec du thiosulfate de sodium. Dans l'erlenmeyer, mettre le turbulent, 36mL d'iodure de potassium, 20Ml d'acide sulfurique et une spatule de diode, 0.5mL de thiosulfate de sodium. Mettre de l'eau distillé jusqu'à 200mL. Lancez l'agitation, ajoutez 4.0mL de peroxyde d'hydrogène et lancez le chrono. Lorsque la teinte devient bleue nuit ajouter 0.5mL de thiosulfate de sodium et noter le temps.
Mesures : Volume de th versé en mL et temps t (ens )
0 - 0
0.5 - 1min47
1.0 - 3m21
1.5 - 4m42
2.0 - 6m22
2.5 - 8m06
3.0 - 9m55
3.5 - 12m
4.0 - 14m06
4.5 - 16m08
5.0 - 18m24
5.5 - 20m46
6.0 - 22m58
6.5 - 25m32
7.0 - 28m14
7.5 - 31m18
8.0 - 34m24
8.5 - 37m49
9.1 - 41m52
9.5 - 45m15
10.0 - 49m36
10.5 - 54m09
11.0 - 59m50
11.5 - 1h04m38
12.0 - 1h10m24
Exploitation : 1) Ecrire les demi équation électronique des couples redox suivants : I2/I- H2O2/H2O(l) S4O62-/S2O-23
2) quelle est la réaction dont on étudie la cinétique ?
comment doit etre cette transformation pour que cette étude puisse etre menée à bien ?
Ecrivez l'équation bilan de cette transformation
3) Quelle est la réaction de titrage ?
Comment doit etre cette transformation pour que le titrage soit correct ?
Ecrivez l'équation bilan de cette transformation
4) a partir de quel moment l'expérience comment t-elle ? Justifiez succinctement votre réponse
5) Compte tenu des espaces chimiques présentes et des transformations pouvant se produire, pourquoi ne voyons nous pas la couleur caractéristique de la présence de diiode au début de l'expérience ?
6) Quelle espère chimique provoque la coloration bleue ?
7) Au moment de la première apparition de la couleur bleue nuit quelles sont les espèches chimiques présentes dans le bécher ?
8) Pourquoi la solution se décolore t-elle lorsque nous ajoutons du thiosulfate ?
9) Les quantités de matières des espèces chimiques suivantes varient ou non au cours de l'expérience ? ions iodure, eau oxygénée ( peroxyde d'H), diiode et thiosulfate
10)Pourquoi le rédacteur de ce TP a pris le soin de préciser en 1ere ligne du tableau le couple (V=0mL et t=0s) ? En déduire la raison pour laquelle nous versons 0.5mL de thiosulfate avant l'eau oxygénée
2.2) 1) Calculer la quantité de matière des ions iodure, acide sulfurique et peroxyde d'hydrogène;
2)Réalisez un tableau d'avancement de la transformation entre ions iodure et peroxyde d'hydrogène, en considérant que seule cette réaction se produit, l'avancement sera noté x.
3) Pourquoi mesurons nous le volume d'eau oxygénée avec pipette graduée et les volumes d'iodure de potassium et d'acide sulfurique avec une éprouvette graduée ?
2.3) On mesure le temps t écoulé pour consommer n moles d'ions thiosulfate
1) Quel est le lien entre l'avancement de la question 2.2.2 et la quantité de matière n en ions thiosulfate versée ?
2) En déduire une expressions de x en fonction du volume th de thiosulfate de sodium versé ( et des concentrations initiales)
2.4) On considère une hausse du volume de 8% est négligeable et n'affecte pas la cinétique, on prend V=200mL.
1)Remplissez un tableau à 2 colonnes: t(s) mesurez expérimentalement et x (mol)
2) Tracez la courbe x en fonction de t.
3) Tracez les tangentes (Delta 0), (D1), (D2) et (D3) de cette courbe aux temps t0=0s, t1=120s, t2 = 600s et t3=2000s
4) Déterminez les coefficients directeurs de chacune de ces tangentes, ces valeurs, une fois divisé par le volume de la solution, si'=='identifient à la vitesse volumique de la transformation.
5) Remplir un tableau à 2 colonnes : le temps en s (t0=0s, t1=120s, t2=600s et t3=2000s) et la vitesse volumique pour chaque temps
6) Tracez la courbe x/V en fonction de t
7) Retracez les tangentes aux memes instants calculez leurs coefficients directeurs qui s'identifient directement à la vitesse volumique puis compléter le meme tableau que la question 2.4.5
8) Comparez les résultats des 2 tableaux. Est ce normal ? Justifier
9) On appelle temps de demi-réaction, noté t1/2, la durée au bout de laquelle l'avancement de la réaction est égale à la moitié de l'avancement maximal : à t = t1/2=> x =x1/2=xmax/2
Déterminez le temps de demi-réaction de cette expérience
3.0) Lors de cette expérience, nous avons mesuré le temps mis par le système pour créer n moles de diiode : mesurions le temps en fonction de l'avancement. L'avantage de cette technique est que c'est très précis pour décrire le début de la courbe. En revanche, lorsqu'on atteint l'avancement maximal, nous sommes contraints d'arrêter l'expérience et nous ne pouvons pas décrire la queue de la courbe (asymptote horizontal). Imaginez une variante de cette expérience nous permettant de décrire cette partie (la queue) de la courbe, meme si cela implique de décrire moins précisément le début.
Indication : nous pouvons "stopper" (du moins ralentir très fortement une transformation chimique en refroidissant brutalement le système. Cette opération est une "trempe"
***Merci d'avance pour votre aide***
***Edit gbm : la politesse n'est pas optionnelle sur ce forum***
Je bloque à partir du 2.3.
Voilà ce que j'ai déjà fait : 1)I2 +2e- = 2I-
H2O2 + 2H+ +2e- = 2H2O
S2O82- +2e- = 2SO4-2
2) Réduction entre I- et H2O2, la réaction est totale et instantanée. I2 + H2O2 +2H++4e- = 2I- + 2H2O
3) Oxydo réduction, totale et instantanée, pareil
4)L'expérience commence au moment où on ajoute 4.0mL de peroxyde d'hydrogène.
5)On ne voit pas la couleur car le thiosulfate la retarde / il faut attendre que les réactifs interagissent.
6) thiodene
7) Thiodene ( spatule d'indicateur de diiode), iodure de potassium, acide sulfurique, thiosulfate de sodium, peroxyde d'hydrogène
8) ... car le thiosulfate ralenti / stoppe la réaction
9) ions iodure et eau oxygénée de na varient pas et diiode et thiosulfate varient
10) Pour témoin, si on verse l'eau avant la réaction commencera et sera déjà bleue, courbe passant par 0.
2.2) n= 3.6x10-3 mais c'est iodure de potassium et on veut que iodure: M(I) = 127, M(K)=39, 127/166 = 0.77 donc 0.77* n = 2.8 x 10-3 mol = 0.0028 mol d'iodure
n= 0.02 mol
n= 4.0 x 104 mol
2) Je n'arrive pas à mettre l'image de mon tableau, mais je pense qu'il est faux j'arrive pas à faire les tableaux d'avancement
3) On mesure 4.0mL d'eau oxygénée avec la pipette graduée car celle ci fait 5.0mL donc c'est plus précis. On mesure les 36mL d'iodure de potassium et les 20mL d'acide sulfurique avec l'éprouvette graduée car c'est plus rapide et plus précis.
2.3) 1) Je bloque à partir de là. Aidez moi svp, merci d'avance
Bonjour.
Il y a beaucoup de choses à revoir là dedans.
S2O82- +2e- = 2SO4-2
Vous avez confondu les couples S4O62- / S2O32- et S2O82- / SO42-
Réduction (plutôt réaction) entre I- et H2O2, la réaction est totale et instantanée. I2 + H2O2 +2H++4e- = 2I- + 2H2O
Une oxydo-réduction est un échange d'électrons entre un réducteur qui les cède et un oxydant qui les gagne ; les électrons des demis équations électroniques, ne doivent plus apparaître dans le bilan de l'oxydo-réduction.
Pour la question 3) il faut écrire la réaction de titrage entre les ions thiosulfate S2O32- et les molécules de diiode I2, formées lors de la réaction lente entre I- et H2O2.
4)L'expérience commence au moment où on ajoute 4.0mL de peroxyde d'hydrogène.
5)On ne voit pas la couleur car le thiosulfate la retarde / il faut attendre que les réactifs interagissent.
RAS, pour la question 6) (mais vous parlez dans votre mode opératoire" d'une spatule de diiode" au lieu "d'une spatule d'indicateur thiodène"
Commencez par corriger tout ça, on regardera la suite plus tard.
A plus.
Oui je sais la spatule d'incarner de diode c'est le thiodene. J'ai corrigé mes erreurs sur ma feuille. J'ai mi une réaction entre iodure et peroxyde d'h. Et la 3 réaction entre diode et thiosulfate
C'est S4 O62- +2e- = 2 S2O32- et 2I- + H2O2
+ 2H+ + 4e- = I2 + 2H2O
4) car on déclenche le chronomètre et oobservons la réaction car l'eau oxygène avec l'iodure et le thiosulfate vont réagir ensemble.
5) il fait attendre que le thib sulfate soit entièrement consommé.
C'est bon on peut passer à la suite ?
la FAQ du forum
remercier la personneRe
Très bien, merci pour votre réponse, oui c'est vrai je reconnais que j'ai fais des fautes d'orthographe et que je n'étais pas très polie, pardonnez-moi.
Merci pour ces réponses et celles à venir.
En attente de votre réponse pour la suite donc à partir du 6, je vous prie d'agréer l'expression de mes sentiments les plus distingués.
Ca ne va toujours pas :
2I- + H2O2 + 2H+ + 4e- = I2 + 2H2O
1° demi-équation 2 I- = I2 + 2 e-
2° demi-équation H2O2 + 2H+ + 2 e- = 2 H2O
bilan de la réaction lente 2 I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2 H2O
J'aimerais voir l'équation de la réaction de titrage entre I2 et S2O32-
4) car on déclenche le chronomètre et observons la réaction car l'eau oxygène avec l'iodure et le thiosulfate vont réagir ensemble.
5) il fait(faut) attendre que le thib sulfate (thiosulfate) soit entièrement consommé.
On continue...
7) Thiodene ( spatule d'indicateur de diiode), iodure de potassium, acide sulfurique, thiosulfate de sodium, peroxyde d'hydrogène
8) ... car le thiosulfate ralentit / stoppe la réaction
9) ions iodure et eau oxygénée de na varient pas et diiode et thiosulfate varient
En fait, parmi les espèces citées, seule I- reste en quantité constante dans le milieu réactionnel (pourvu qu'on continue d'ajouter le thiosulfate de sodium). La première réaction (la réaction lente) consomme I-, mais la réaction de titrage (la réaction rapide) le régénère. Quant aux autres espèces, elles sont consommées par l'une ou l'autre des réactions.
Je vais me déconnecter pour le moment. Je reprendrai le fil soit ce soir, soir demain.
C'est une technique de manipulation assez délicate à comprendre, vous n'êtes pas la première à rencontrer des difficultés avec ce TP.
Bon courage.
Bonsoir GBM.
Si toi ou quelqu'un de passage a envie de prendre la suite, qu'il n'hésite pas car il y du pain sur la planche !!!
Re. Merci je comprend. Je dois le rendre demain à 15h. La equation du titrage : I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-. Oui il n'y a pu de l'électron pour l'autre erreur d'inattention ça m'arrive souvent. Et je pense que je me suis trompé au 2.2 car c'est les quantités de matières initiales de la demander donc celle du début avec les volumes de départ ce qui ferait 7.7 X 10-2 puis 5.0 X 10-1 et 2.0 X 10-2
Merci d'avance pour vos prochaines réponses
Je ne sais pas si ça vaut bien la peine de continuer, vous avez sans doute terminé la rédaction du compte rendu à rendre aujourd'hui.
Voici cependant quelques indications supplémentaires juste pour le fun.
Pour la question 1-10).
L'instant t = 0 doit coïncider avec le début de la réaction. Cela se produit lorsque les réactifs I- et H2O2 sont mis en présence ; il faut donc que tout soit en place (en particulier, le thiosulfate de sodium) à l'instant où on verse H2O2.
Pour la question 2-1).
Et je pense que je me suis trompé au 2.2 car c'est les quantités de matières initiales de la demander donc celle du début avec les volumes de départ ce qui ferait 7.7 X 10-2 puis 5.0 X 10-1 et 2.0 X 10-2
Je ne sais pas d'où vous sortez ces valeurs, c'était mieux (sauf pour I-) dans votre première version de réponses (16/12 ; 16 h 24) et puis, il faut indiquer une UNITE...
n(I-) = [I-] V(I-) = 1
10-1 3610-3 = 3.610-3 mol
n(H2SO4) = [H2SO4] V(H2SO4) = 1
2010-3 = 2010-3 mol
n(H2O2) = [H2O2] V(H2O2) = 1
10-1 410-3 = 0.410-3 mol
Le réactif limitant est donc H2O2 et on aura xmax = 0.4
10-3 mol
Voir le tableau d'avancement ci-dessous, dans lequel les quantités de matière t l'avancement sont exprimés en mol.
| 2I- | + | 2H+ | + | H2O2 | = | I2 | + | 2H2O |
| n0(I-) = 3.610-3 | n0(H+) = 2010-3 | n0H2O2) = 0.410-3 | n0(I2) = 0 | Excès | ||||
| 3.610-3 - 2x | 2010-3 - 2x | 0.410-3 - x | x | Excès | ||||
| 3.610-3 - 2xmax = 110-3 | 2010-3 - 2xmax = 19.210-3 | 0.410-3 - xmax = 0
 xmax = 0.410-3 | xmax = 0.410-3 | Excès |
J'arrête là, je n'ai rien vérifié, j'espère qu'il n'y a pas d'erreurs...
La prochaine fois que vous aurez un travail aussi conséquent à rendre, tachez de vous y prendre plus en avance.
Bon courage et à une prochaine fois.
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