• Exercice corrigé : Cinétique chimique

    Reaction avec les ions iodure et peroxodisulfate
    A 25°C, une solution contenant des ions peroxodisulfate S2O82- et des ions I- se transforme lentement. Le tableau ci-contre traduit l'évolution d'un systeme contenant initialement 10 mmol de peroxodisulfate d'ammonium et 50 mmol d'iodure de potassium.
    t (min)
    0
    2,5
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    S2O82- mmol
    10
    9
    8,3
    7
    6,15
    5,4
    4,9
    4,4
    1. Ecrire l'équation bilan de la réaction sachant qu'elle fournit du diiode et des ions sulfate.
    2. Tracer la courbe n(S2O82-) mmol = f(t)
    3. Déterminer la composition du mélange réactionnel pour t = 7,5min
    4. Déterminer en précisant son unité , la vitesse de disparition des ions peroxodisulfate pour t= 7,5min. Quelle est alors la vitesse de formation du diiode?
    5. Le mèlange initial est-il stoechiométrique? Déterminer le temps de demi-réaction.
    6. Par quelle méthode peut-on suivre le déroulement de la réaction?
    SolutionS2O82- + 2I- --> I2 + 2SO42-.
    composition du mélange à t=7,5 min:
    le graphe donne la quantité de matière d'ion peroxodisulfate :voisine de 7,6 mmol
    faire un tableau d'avancement :
    S2O82-
    I-
    I2
    SO42-
    départ
    10 mmol
    50 mmol
    0
    0
    en cours
    10-x
    50-2x
    x
    2x
    t=7,5 min
    7,6(10-2,4)
    50-2*2,4= 45,2 mmol
    2,4 mmol
    2*2,4= 4,8 mmol
    t½
    5 mmol
    40 mmol
    5 mmol
    10 mmol
    fin
    0
    50-20 = 30 mmol
    10 mmol
    20 mmol
    à la fin l'un au moins des réactifs a disparu
    soit 10-xmax=0 ou 50-2xmax=0
    xmax=10 mmol et les ions iodures sont en excès.
    la vitesse de disparition du peroxodisulfate à t=7,5 min est voisine de 0,3 mmol/min
    ion peroxodisulfate
    ion iodure
    coefficient équation
    1
    1
    vitesse mmol/min
    v disp
    v form
    en faisant les produits en croix, ontrouve que ces deux vitesses sont égales.
    le temps de demi réaction est le temps au bout duquel la moitié du réactif limitant a disparu : cela correspond à 5 mmol de peroxodisulfate.
    lire le temps correspondant sur le graphe : environ 24 min.

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