La bouteille magique

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2008 AFRIQUE
LA BOUTEILLE MAGIQUE

QUESTION 1. Équation de la réaction modélisant la transformation chimique entre le glucose et la solution de bleu de méthylène. 1.1. Définition .

Un oxydantest une espèce chimique qui capte un ou plusieurs électrons. Un réducteur est une espèce chimique qui libère un ou plusieurs électrons. 1.2. Demi équation . BM
+ (aq)

+ 2e + H = BMH(aq)

-

+équation (a)

1.3. Demi-équation.

RCHO(aq) +

H2O(l) =

RCOOH(aq) + 2H+(aq) + 2e- équation (b)

1.4. Equation d’oxydoréduction entre le glucose et la forme oxydée du bleu de méthylène :On additionne les deux équations (a) et (b) + + BM (aq) + H + RCHO(aq) +
+ + RCOOH(aq) + 2H (aq)

H2O(l) =

BMH(aq)

on simplifie par H+ et il vient :
RCHO(aq) + BM
+ (aq)

+ H2O( l ) =RCOOH(aq) + BMH(aq) + H

+ (aq)

QUESTION 2. Interprétation des observations 2.1. variations de couleur . Lorqu’on agite la bouteille c’est la réaction de l’équation (2) qui se produit. Elle estrapide et il se forme + instantanément BM qui est bleu donc on passe instantanément de l’incolore au bleu. Lorsqu’on n’agite plus c’est la réaction de l’équation (1) qui se produit. Elle est lente et BM setransforme en BMH incolore. Cette transformation est lente et donc on voit disparaotre progressivement la coloration bleue. 2.2. facteurs cinétiques -On pourrait augmenter la température afind’accélérer la transformation. La température est un facteur cinétique. + -On pourrait augmenter la concentration en BM car la concentration en réactifs est aussi un facteur cinétique.
+

QUESTION 3. Étudequantitative 3.1. tableau d'avancement : Équation chimique État du système État initial État intermédiaire État final 2 BMH(aq) + Avancement 0 x ni (BMH) ni (BMH)-2x ni (BMH)2xmax ni (O2) ni (O2)-xO2(aq) + 2H
+ (aq)

=

2 H2O( l ) +

2 BM

+ (aq)

Quantités de matière excès excès excès excès 0 2x

xmax

ni (O2)-xmax

excès

excès

2xmax

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