Polynésie 2003 II. ÉTUDE CINÉTIQUE PAR SUIVI SPECTROPHOTOMÉTRIQUE (2,5 points) On se propose d’étudier la cinétique de la transformation lente de décomposition de l’eau oxygénée par les ions iodure en présence d’acide sulfurique, transformation considérée comme totale. L’équation de la réaction qui modélise la transformation d’oxydoréduction s’écrit : La solution de diiode formée étant colorée, la transformation spectrophotométrie, méthode qui consiste à mesurer l'absorbance A grandeur proportionnelle à la concentration en diiode. 1. Étude théorique de la réaction 1.1. Donner la définition d'un oxydant, et celle d'un réducteur. H2O2(aq) + 2 I–(aq) + 2 H3O+(aq) = I2(aq) + 4 H2O(l) est de suivie par la solution,

2. Suivi de la réaction

1.2. Identifier, dans l'équation de la réaction étudiée, les d'oxydoréduction mis en jeu et écrire leurs demi-équations correspondantes.

deux

couples

À la date t = 0 s, on mélange 20,0 mL d'une solution d'iodure de potassium de concentration 0,10 mol.L-1 acidifiée avec de l'acide sulfurique en excès, 8,0 mL d'eau et 2,0 mL d'eau oxygénée à 0,10 mol.L-1. On remplit une cuve spectrophotométrique, et on relève les valeurs de l'absorbance au cours du temps. On détermine alors, grâce à la loi de Beer-Lambert, la concentration [I2] du diiode formé : t (s) [I2] (mmol.L ) 2.1. 2.2. 2.3. 2.4.
–1

0 0,00

126 1,74

434 4,06

682 5,16

930 5,84

1178 6,26

1420 6,53

¥

Le mélange initial est-il stœchiométrique ? Établir le tableau descriptif de l'évolution du système (tableau d'avancement de la transformation). Établir la relation entre [I2] et l'avancement x de la transformation. Déterminer l'avancement maximal. En déduire la valeur concentration en diiode formé lorsque la transformation est terminée. théorique de la

3. Exploitation des résultats La courbe en annexe représente les variations de l'avancement x de la transformation en fonction du temps. 3.1. Donner la composition du mélange réactionnel pour t