Transformation lente ou rapide

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Transformations lentes et rapides
Facteurs cinétique

Objectifs :
- observer l’existence de transformations chimiques lentes et rapides.
- mettre en évidence l’influence de facteurs cinétiques.

I- Exemples de transformations lentes et rapides

A- Expériences
( Dans un bécher, introduire 50 mL d’une solution aqueuse d’acide oxalique, H2C2O4 (aq),puis 10 mL d’acide chlorhydrique (H3O+(aq) + Cl-(aq)). Ajouter quelques gouttes d’une solution aqueuse de permanganate de potassium (K+(aq) + [pic](aq)). Observer.
Après quelques minutes on observe la décoloration du mélange donc la disparition des ions permanganate responsables de la couleur violette de la solution ( 0,5pt)
( Dans un bécher, introduire 20 mL d’une solution aqueuse de sulfatede fer (II) (Fe2+(aq) + [pic](aq)), additionnée de quelques millilitres d’acide chlorhydrique. Ajouter alors 20 mL de solution aqueuse de permanganate de potassium. Observer.
On observe la décoloration immédiate de la solution de permanganate. ( 0,5pt)
( Dans un bécher, ajouter 20 mL d’une solution aqueuse d’iodure de potassium (K+(aq) + I-(aq)), à 20 mL d’une solution aqueuse de nitrate de plomb(II) (Pb2+(aq) + 2 [pic](aq)). Observer.
On observe la formation instantanée d’un précipité jaune lors du contact entre les deux solutions. ( 0,5pt)
( Dans un bécher, introduire 50 mL d’une solution aqueuse de thiosulfate de sodium (2 Na+(aq) + [pic](aq)). Poser le bécher sur un rétroprojecteur et ajouter 10 mL d’acide chlorhydrique. Observer. Au bout de quelques minutes on ne voit plus àl’écran le fond du bécher. On constate qu’il s’est formé un précipité jaunâtre dans le bécher. ( 0,5pt)

B- Exploitation
( Pour les quatre expériences réalisées :
- quelle observation permet de suivre l’évolution temporelle du système chimique ? (1pt)
Expérience1 : la disparition des ions permanganate
Expérience 2 : la disparition des ions permanganate
Expérience 3 : La formation duprécipité
Expérience 4 : La formation du précipité
- la transformation observée peut-elle être qualifiée de lente ou de rapide ? (1pt )
Expérience1 : lente
Expérience 2 : rapide
Expérience 3 : rapide
Expérience 4 : lente
( Les divers couples oxydant/réducteur mis en jeu sont les suivants : [pic](aq) / Mn2+(aq) ; Fe3+(aq) / Fe2+(aq) ; [pic](aq) / S(s) ; [pic](aq) / [pic](aq) ; CO2,H2O(aq) /H2C2O4 (aq).
Identifier les trois transformations modélisées par des réactions redox et écrire les équations chimiques correspondantes.
Expérience 1 : Les couples mis en jeu sont :
CO2,H2O(aq) / H2C2O4 (aq) et [pic](aq) / Mn2+(aq) 

CO2,H2O(aq) +2 H+ + 2e- = H2C2O4 (aq) + 2 H2O(l)
2 [pic](aq) + 6 H+(aq) + 5 H2C2O4 (aq) +2 H2O(l) ( 2 Mn2+(aq)  + 10 CO2,H2O(aq) ( 0,5pt)

Expérience 2 : Lescouples mis en jeu sont :

[pic](aq) / Mn2+(aq)  et Fe3+(aq) / Fe2+(aq) 

[pic](aq) + 5 Fe2+(aq) + 8 H+(aq) ( Mn2+(aq) +5 Fe3+(aq) + 4 H2O (l) ( 0,5pt)
Expérience4 :
[pic](aq) / S(s)  et [pic](aq) / [pic](aq) 
[pic](aq) + 6 H+(aq) +4e- = 2S + 3H2O(l)
2[pic](aq) = [pic](aq) +2 e-
5 [pic](aq) + 6 H+(aq) (2 S (s) + 2[pic](aq) + 3 H2O (l) ( 0,5pt)

( Quelle est la nature de latransformation restante ? Ecrire son équation chimique.
La transformation restante est une transformation de précipitation : Pb2+ + I- ( PbI2 ( 0,5pt)

II- Facteurs cinétiques
A- Transformation mettant en jeu les ions iodure et l’eau oxygénée
( Dans un tube à essai, introduire quelques millilitres de solutions aqueuses d’iodure de potassium (K+(aq) + I-(aq)), d’acide sulfurique (2 H+(aq) +[pic](aq)), et de peroxyde d’hydrogène (eau oxygénée) H2O2 (aq). Observer. Le mélange prend une teinte brune au bout d’un certain temps. ( 0,5pt)
( Les couples redox mis en jeu étant I2 (aq) / I-(aq) et H2O2 (aq) / H2O (l), écrire l’équation relative
H2O2(aq) + 2I-(aq) +2H+(aq) (I2(aq) + 2H2O(l) ( 0,5pt)
à la transformation étudiée. Justifier l’ajout d’acide sulfurique. (C’est une...
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