Terminale - Spécialité ACTIVITE EXPERIMENTALE N°11 - SUIVI CINETIQUE D’UNE REACTION

« Terminale - Spécialité ACTIVITE EXPERIMENTALE N°11 - SUIVI CINETIQUE D’UNE REACTION Pour étudier une vitesse de réaction, il faut utiliser le suivi de la concentration d’au moins une des espèces chimiques présentes dans l’équation bilan. ➢ Objectifs de l’activité : Comment suivre une transformation impliquant une espèce colorée ? Peut-on modéliser l’évolution de la concentration d’une espèce au cours du temps ? Document 1 : Conditions expérimentales Les ions peroxodisulfate S2O82−(aq) et les ions iodure I−(aq) réagissent selon l’équation de réaction : S2O82−(aq) + 2 I−(aq) → 2 SO42−(aq) + I2(aq) Pour étudier cette réaction, on se propose de suivre l'évolution au cours du temps de la concentration en diiode I2(aq) formé, seule espèce chimique colorée. La concentration en iodure de potassium (K+(aq) ; I−(aq)) apporté est égale à 1,0 mol·L-1 et celle du peroxodisulfate de potassium (2 K+(aq) ; S2O82−(aq)) à 5,0 × 10−3 mol·L-1. Document 2 : Protocole expérimental • • • • • • • • Régler la longueur d’onde du spectrophotomètre sur 490 nm. Faire le blanc avec un mélange de 20,0 mL de solution (K+(aq) ; I−(aq)) et 25,0 mL d’eau distillée (déjà préparé). Verser 20,0 mL de solution d'iodure de potassium (K+(aq) ; I−(aq)) dans un bécher n°1. Dans un bécher n° 2, verser 5,0 mL de solution de peroxodisulfate de potassium (2 K+(aq) ; S2O82−(aq)) et 20,0 mL d’eau distillée.

Le placer sur un agitateur magnétique et agiter. Verser le contenu du bécher n°1 dans le second en déclenchant le chronomètre. Remplir rapidement à l'aide d'une pipette en plastique une cuve avec ce mélange et l’introduire dans le spectrophotomètre. Relever les valeurs de l’absorbance 𝐴 de la solution en fonction du temps 𝑡 toutes les 10 secondes pendant 2 min puis toutes les min jusqu'à atteindre 20 min de réaction. Tracer la courbe représentant l’absorbance A en fonction du temps sur Regressi. Document 3 : Spectre d’absorption du diiode Document 4 : cercle chromatique Suivi temporel d’une réaction chimique – AE Suivi cinétique d’une réaction P a g e 1 | 3 Terminale - Spécialité Complément scientifique : - Loi de Beer-Lambert : L’absorbance et la concentration de l’espèce colorée sont proportionnelles : A = k × C - Temps de demi-réaction t1/2 : C’est le temps pour lequel la valeur de l’avancement est égal à la moitié de l’avancement final ou à la moitié de l’avancement maximal si la transformation est totale (𝑥𝑓 = 𝑥𝑚𝑎𝑥 ).

C’est aussi la durée durant laquelle la concentration du réactif limitant a diminué de moitié. - Vitesse volumique de formation et de disparition : QUESTIONS 1) Réaliser le protocole expérimental du doc.

2.

Afin de gagner du temps, vous rentrerez directement les valeurs de l'absorbance dans Regressi. 2) Prévoir la couleur de la solution en fin d’expérience.

Justifier le choix de la spectrophotométrie comme technique de suivi cinétique ainsi que le choix de la longueur d’onde utilisée pour réaliser les mesures. 3) A l’aide du tableau d’avancement ci-dessous, déterminer la concentration.... »