T.P 1 :. Etude cinétique de la
transformation des ions iodure I- et des ions peroxodisulfate
S2O82-
La manipulation
consiste à :
-
suivre
l’oxydation des ions iodure I- (incolores) par les ions peroxodisulfate S2O82- en
effectuant des prélèvements successifs et en titrant le diiode I2
(brun) à l’aide d’une solution d’ions thiosulfate S2O32-,
pour ce faire des expériences préliminaires qualitatives sont proposées afin
d’expliciter le protocole utilisé,
- représenter en fonction du temps l’évolution de l’avancement x de la réaction de la transformation étudiée.
N.B : la difficulté
de ce TP est de bien faire la différence entre la transformation étudiée et
l’outil de suivi qui met en jeu la réaction de titrage.
Vous disposez d’une
solution :
-
S1 :
solution de peroxodisulfate de potassium (2K+
+ S2O82-) de concentration molaire
c1 = 2,00.10-2
mol.L-1
-
S2 :
solution d’iodure de potassium (K+ + I-) de concentration
molaire c2 = 2,00.10-1 mol.L-1
-
S3 :
solution de thiosulfate de sodium (2Na+ + S2O32-)
de concentration molaire c3 = 1,00.10-2 mol.L-1
-
empois d’amidon
ou thiodène
Couples rédox : I2 / I- ; S2O82-
/ SO42- ; S4O62-
/ S2O32-
1)
Mise en évidence de la transformation lente du diiode
lors de la transformation étudiée
¤ placer dans un tube à essais environ 5mL de S1 et 2mL de S2,
¤ boucher le tube, l’agiter et observer,
¤ écrire l’équation de cette réaction chimique notée réaction 1.
2)
Caractérisation du diiode formé par l’utilisation
d’empois d’amidon ou de thiodène
¤ recommencer l’expérience précédente en ajoutant quelques gouttes de thiodène,
¤ boucher le tube, l’agiter et observer.
3)
Mise en évidence de la réaction de titrage
¤ dans chacun des deux tubes à essais précédents, ajouter
progressivement et en agitant environ 7 mL de S3,
¤ boucher les tube, les agiter et observer,
¤ écrire l’équation de cette réaction chimique notée réaction 2.
1)
Expérience
On veut tracer la courbe représentant x = f(t) de la transformation 1 ;
pour cela il faut doser le mélange obtenu en réalisant la réaction 2 à
différentes dates après avoir fait une trempe dont vous rappellerez le but.
¤ préparer le dispositif de dosage en remplissant la burette de la
solution S3,
¤ préparer dans un premier bécher 50,0 mL de S1 et dans un
second bécher 50,0 mL de S2,
¤ déclencher le chronomètre à la date t = 0 en versant l’une des
solutions dans l’autre, homogénéiser le mélange,
¤ prélever à la pipette à différentes dates 10 mL du mélange réactionnel, ce prélèvement
est versé dans un bécher contenant environ 50 mL d’eau glacée et la date ti
correspondant à cette opération est relevée,
¤ titrer ce mélange par S3, noter le volume Veq de S3 versé pour atteindre
l’équivalence à la date ti,
¤ remplir alors les deux premières lignes du tableau suivant :
|
Date de
prélèvement ti
(min) |
0 |
3 |
6 |
9 |
12 |
16 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
Veq (mL) |
|
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|
|
n(I2) (mol) |
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x(t) (mol) |
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2)
Questions
¤ faire le tableau d’avancement des deux réactions 1 et 2,
¤ à l’équivalence de la réaction 2 établir la relation, à la date ti,
entre n(I2), Veq et c3,
¤ remplir alors la 3ème ligne du tableau,
¤ établir la relation, pour la réaction 1, entre x(t) et n (I2),
¤ remplir alors la dernière ligne du tableau en tenant compte que le
dosage est réalisé sur 10 mL du mélange réactionnel de la réaction 1 (dont le volume
total est de 100 mL).
¤ tracer la courbe x = f(t).
DONNEES EXPERIMENTALES :
|
Date de
prélèvement ti
(min) |
0 |
3 |
6 |
9 |
12 |
16 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
Veq (mL) |
0.0 |
2.8 |
5.6 |
7.8 |
9.4 |
11.7 |
12.8 |
15.6 |
17.2 |
17.8 |
18.3 |