Chapitre 2 : suivi
temporel d'une réaction chimique
I) Suivi temporel d'une réaction par titrage : méthode chimique 1) Protocole expérimental Pour déterminer par un
dosage la concentration d'une espèce au cours du temps : 1) On effectue le mélange des réactifs. 2) A intervalles de temps réguliers, on prélève une partie
du mélange que l'on refroidit brutalement pour arrêter la réaction (cette
méthode est appelée la trempe). 3) On dose une espèce de l'échantillon (réactif ou produit)
avec une autre espèce chimique. 2) Avancement x(t) de la
réaction au cours du temps En traçant le tableau d'avancement de la réaction on détermine la relation entre la concentration de l'espèce dosées et l'avancement x(t) au cours du temps. 3) Composition du système
à l'instant 't' À partir de la relation précédente, on détermine la concentration des réactifs et des produits à chaque instant 't'. II) Suivi
temporel des concentrations par méthodes physiques A partir de la conductance ou de l'absorbance, on
détermine les concentrations des espèces chimiques au cours du temps. On en
déduit l'avancement. 1) La conductimétrie La conductance au
cours du temps G(t) d'une solution, comprise entre deux plaques d'un
conductimètre est :
|
G: conductance
en Siemens(S) k: constante de la cellule(m) La
conductivité s d'une solution contenant des ions de concentration
[A] et [B] est :
s : conductivité en S.m-1 Pour voir un exercice donnant l’expression de G en fonction des
concentrations des espèces chimiques à l’instant ‘t’ clique
ici. 2) La spectrophotométrie a) Absorbance Une radiation
lumineuse monochromatique de longueur d'onde l
traverse une cuve contenant une solution colorée par une espèce chimique. Une
partie du rayonnement est absorbée. L'absorbance pour cette longueur d'onde,
notée A(l), est donnée par la relation : (relation hors
programme) Io : intensité lumineuse à l'entrée de la cuve I : intensité lumineuse à la sortie de la cuve. A(l)
est une grandeur sans dimension. L'absorbance est une grandeur additive. b) Loi de Beer Lambert L'absorbance d'une solution est donnée par la relation :
e (l ): coefficient
d'absorption molaire qui dépend de la nature de l'espèce dissoute, de la
température, et de la longueur d'onde (m-1 .mol-1 .L). |