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TP etude cinétique d'une transformation chimique par spectro

Posté par
lilios
24-10-11 à 19:28

bonjour pourriez vous m'aider a terminer ce TP


on étudie la réaction d'oxydation des ions I- et les ions peroxodisulfate S2O82-


l'équation bilan est  
S2O82-+2I-  ->  I2 + 2 SO42-

III/ determination du coeff d'absorption E(x)

              1) préparation des solutions filles

on dispose d'une solution S de diiode de concentration Cmere = 1.25*10-3 mol/L
A partir de cette solution  préparer 5 solutions fille (Cf) introduisant un volume Vmere de S(voir tableau n°1) dans des fioles jaugées de 50mL et en complétant avec de l'eau distillée .

TABLEAU N°1

N° solution fille   1      2     3     4     5     S
V mere en mL        5     10    15    20     25    50
Cf(mmol/L)(en10-4)1.25   2.5   3.75   5   6.27    12.5
Absorbance (A)   0.095 0.312  0.473 0.690 0.949  2.125

              2) Mesures

regler le spectro sur la radiation de longuer d'onde 420nm .  
faire le zéro d'absorbance avec une cuve de référence d'épaisseur égale a 1 cm contenant une solution d'iodure de potassium de concentration égale a 0.025 mol/L.

Mesurer l'absorbance de la solution S et des 5 solutions filles préparées pour cette longeuer d'onde et compléter la ligne 4 d tableau n°1  (VOIR TABLEAU N°1)



          3) exploitation des résultats

a) en espliquant la méthode utilisé compléter la ligne n°3 du tableau n°1    (OK DEJA FAIT)

b) tracer sur un feuille A=f(C)  (OK DEJA FAIT) ( on trouve un droite passant par l'origine  -> la loie de BERR LAMBERT est vérifier )


c) En deduire le coeffe d'absorption molaire E(x) du diiode de solution acqueuse .   ( JE TROUVE E(X)=14 L/mol/m )


IV/ suivi temporel de la réaction

           1) Manipulation


verser dans un erlenmeyer 10 mL d'une solution d'iodure de potassium de concentration égale a 0.025mol/L prélevé a l'aide d'une pipette jaugée de 10 mL munie d'une propipette.
Prélever un volume de 10 mL d'une solution de peroxodisulfate de sodium de concentration égale a 0.10 mol/L a l'aide d'une pipette jaugée de 10 mL muni d'une propipette .

verser ce volume dans l'erlenmeyer en déclenchant le chrono
Agiter pour homogéiner
remplir rapidement une cuve de spectro avec le mélange et l'introduire dans le spectrometre pour faire la mesure de l'absorbance A jusqu'a ce quelle soie constante


TABLEAU N°2

t(en s) 0   30       60       90       120         150  
A       0   0.076   0.200    0.334     0.472     0.610
[I2]
(mmol/L)

(SUITE TABLEAU )
t (en s )  180         210       240      270      300                                                           A         0.752      0.893     1.034    1.179    1.323        
[I2]
(mmol/L)


(SUITE TABLEAU )
t(en s ) 330      360          390       420       450    

A       10471    1.606       1.747     1.876     1.994  

[I2]
(mmol/L)

(SUITE TABLEAU)
    t(en s)            480
       A               2.116
[I2](mmol/L)




              2) exploitation des resultats

C'EST A PARTIR DE LA QUE JE BLOQUE !

a) calculer le nombre de moles initiaux des deux réactifs . etablir le tableau d'avancement de la réaction et en deduire le réctif limitant

b) en expliquant la méthode utiliser calculer la concentration en diiode pour chaque date prélever et compléter la ligne 3 du tableau 2

c)tracer [I2]=f(t)

d) montrer que la vitesse de la réaction étudié est égale a la dérivé par rapport au temps de la concentration en diiode

e) calculer la vitesse de réaction aus dates t=0 t=90s et t=240s
comment evolu la vitesse
quel facteur cinétique est mis en évidence ?

f) definir le temps de demi réation t (1/2)

g) en utilisantt le tableau d'avancement de 2a) calculer la concentration en diiode [I2] max en fin de reaction
peut on determiner t(1/2)?
qu'en serait'il si on travaillait à une température plus élever ? justifier


JE VOUS EN PRIS AIDER MOI !! C'EST TRES IMPORTANT

merci d'avance

Posté par
lilios
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 24-10-11 à 20:41

s'il vous plait aider moi surtout pour les quesions a partir de la question IV / 2)

c'est trés important

Posté par
coriolan
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 25-10-11 à 10:15

bonjour,

dans le calcul de E(x) tu as oublié le facteur 1.104

(les valeurs de C étant en 1.10-4)

on a A=E(x)*l*C = k*C   avec k de l'ordre de 1400 donc E(x)=k/l de l'ordre de 1,4.105 L.mol-1m-1

Dans la deuxième partie ,tu utilises la même valeur de E(x) ,donc de k pour trouver [I2]en fonction des absorbances mesurées

par exemple,pour t=450s  [I2]=A/k=1,994/1400=1,42.10-3mol/L

initialement ,on a no(S2O82-)=2,5.10-4mol
                   no(I-)= 1.10-3 mol
on vérifie que S2O82- est limitant ,donc n(I2)max=2,5.10-4mol  dans 20mL
[I2]max=1,25.10-2mol/L

Posté par
coriolan
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 25-10-11 à 11:24

je n'avais tracé la droite .(ni fait la régression linéaire)
Vérifie la pente de la droite.
Je trouve plutôt k=1800 que 1400  (soit E(x)=1,8.105)

Posté par
coriolan
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 25-10-11 à 11:27

d'autre part,la droite ne passe pas par 0,ce qui indique un mauvais réglage du blanc.(pour C=0 on doit avoir A=0).Cela ne joue pas sur la pente.

Posté par
coriolan
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 25-10-11 à 12:08

par curiosité,j'ai tracé [I2]=f(t)  et j'obtiens une droite.
Cela veut dire que la vitesse de formation du diiode est constante dans l'intervalle 0-480 s.Cela n'est pas incohérent ,puisqu'il ne s'est formé que 1,18.10-3 mol/L .Comme [I2]max =1,25.10-2mol/L,1/10 de la qté de matière de I2 est à peine formée.On n'observe pas encore la décroissance de la vitesse de formation de I2.
Cependant ,cela ne colle pas avec la question e) qui semble utiliser le fait que v(t=90s)>  v(t=240s)  .
Où bien le problème est atypique (on se situe dans un intervalle de temps au cours duquel la vitesse ne varie pas) ou les données sont fausses ou je me plante lamentablement!

J'aimerais voir un autre avis sur ce pb.

je te conseille de faire un "up" pour relancer le sujet (après avoir réfléchi à mes réponses)

Posté par
lulu3324
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 25-10-11 à 12:30

Bonjour à tous les deux !!

J'arrive comme un cheveu sur la soupe ! J'ai lu rapidement l'exo mais je n'arrive pas à comprendre où est le problème... Pourriez-vous me résumer ?

Posté par
coriolan
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 25-10-11 à 12:45

en principe ,les problèmes de cinétique sont conçus de manière à ce que l'on observe une décroissance de la vitesse de formation du produit formé.
Ce présupposé est d'ailleurs en accord avec la question e).
Ce qui me déconcerte c'est d'obtenir une droite pour la représentation graphique de [I2]=f(t)  . ( ou A=f(t) )dans l'intervalle 0 480s.
Comme je l'ai écrit plus haut ,c'est possible dans cet intervalle de temps mais la question "quel facteur cinétique est mis en évidence , " devient vicieuse ,puisque la réponse serait :aucun
Il faudrait une durée beaucoup plus longue pour observer une variation de la vitesse de formation de I2
C'est pourquoi j'ai des doutes....

Posté par
lulu3324
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 25-10-11 à 19:05

Elle n'est pas tout a fait droite d'ailleurs ! Le coeff directeur passe de 2,5*10-3 à 4,3*10-3 ! Bon ce n'est pas énorme effectivement mais bon ! Parce que sinon, si c'était linéaire, je ne vois pas bien quoi répondre pour le facteur cinétique effectivement...

Posté par
coriolan
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 25-10-11 à 19:32

bonsoir,
ci_joint le graphique de A=f(t) ,([I2]= f(t) ayant la même allure)
on a quasiment une droite.
d'autre part ,les premiers points reliés donneraient plutôt une courbe de concavité opposée à celle que l'on peut attendre.
Il n'est pas logique que le coeff directeur augmente.Cela voudrait dire que la vitesse de formation augmente alors que la concentration des réactifs diminue
j'ai utilisé regressi pour le tracé.

TP  etude  cinétique d\'une transformation chimique par spec

Posté par
lulu3324
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 25-10-11 à 21:21

oui effectivement ! Comme tu dis, les premiers points (jusqu'à t=240 s) ne donnent pas une droite mais une exponentielle croissante ! Mais dans ce cas quel serait le facteur cinétique ????

J'ai du mal à comprendre... désolé...

Posté par
coriolan
re : TP etude cinétique d'une transformation chimique par spec 25-10-11 à 22:12

je suis aussi déconcerté............



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