Réaction entre les ions peroxodisulfate et iodure

1) Concentration initiale des ions peroxodisulfate dans le mélange réactionnel.

vidéo

2) La réaction fournit du diiode(I₂) et des ions sulfate (SO₄^2-). Ecrire l’équation qui se déroule entre les deux réactifs.

½ réaction de réduction (gain d’électrons)

S₂O₈^2- +2e^- = 2SO₄^2-

½ réaction d’oxydation (perte d’électrons)

2I^- = I₂ + 2e^-

équation d’oxydoréduction

S₂O₈^2- + 2 I^- = 2 SO₄^2- + I₂

3) Vidéo

La réaction se termine quand il n’y a plus d’ions S₂O₈^2-

n₁ – x_max = 0

C₁V₁ – x_max = 0

x_max = 20x10^-3 mol

ou quand il n’y a plus d’ions I^-

n₂ – 2x_max = 0 ; x_max = n₂/2 = C₂V₂/2 = 5x10^-2 mol

5x10^-2 mol > 20x10^-3 mol , le réactif en excès est l’ion iodure, le mélange n’est pas stœchiométrique

4) Vidéo

Les valeurs des quantités de matière sont en mole

Etat du système	Avancement	S2O8^2-	2 I^-	2 SO4^2-	I2
État initial	x = 0	C1V1 = 2x10^-2	C2V2= 10^-1	0	0
En cours	x(t)	2x10^-2-x(t)	10^-1-2x(t)	2x(t)	x(t)
Etat final	x = xmax =2x10^-2	0	10^-1-2xmax= 6x10^-2	2xmax = 4x10^-2	xmax = 2x10^-2

5) a) Vidéo

Relation entre la valeur de l’avancement au cours du temps x(t) et n(S₂O₈^2-) _t

n(S₂O₈^2-) _t = 2x10^-2-x(t)

x(t) = 2x10^-2 - n(S₂O₈^2-) _t

b) Tracé la courbe x(t)

vidéo

t(min)	0	2.5	5	10	15	20	25	30
n(S2O8^2-) x10^-3 mol	20	18	16.6	14.1	12.3	10.8	9.6	8.8
x(t) = 2x10^-2-n(S2O8^2-) t	0	2	3.4	6.9	7.7	9.2	10.4	11.2

6) Déduire de la courbe à t = 7,5 minutes la quantité de matière de diiode formée.

D’après la courbe ci dessus à t = 7,5 min :

x(7,5 min) = 4,8x10^-3 mol

or d’après le tableau d’avancement x(t) = n(I₂)_formé,t

donc n(I₂)_{formé, t = 7,5 min} = 4,8x10^-3 mol