Nouvelle Calédonie Novembre 2004

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II. ÉTAT FINAL D’UN SYSTÈME CHIMIQUE : ÉTUDE PAR SPECTROPHOTOMÉTRIE ET TITRAGE (4 points)
1. Suivi spectrophotométrique de la transformation chimique. 1.1. (0,25) On peut effectuer un suivi cinétique par différentes techniques non destructives (qui n'affectent pas le milieu réactionnel): - mesure de pression - mesure de conductance G ou conductivité σ - mesure de volume gazeux A 1.2.1. (0,25) A est proportionnelle à c, donc A = k.c soit k = c 1,70 (0,25)Avec le couple de valeurs proposé k = 5,0 × 10− 3 = 3,4×102 L.mol–1 1.2.2. Le mélange réactionnel absorbe de la lumière à cause de la présence du diiode. L'absorbance est A proportionnelle à la concentration en diiode notée c. On a donc c = k (0,25) nI 2 (t) = c . V avec V volume du mélange réactionnel = V1+ V2 (0,25)on retrouve bien nI 2 (t ) =
A(t ) (V1 + V2 ) k 1.2.3. (0,25) Pour t = 90 min, on lit dans le tableau A = 0,79. 0,79 nI 2 (90) = (10 + 10) × 10− 3 3,4 × 102 nI (90) = 4,6×10–5 mol
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1 dx 1.3.1. v = V dt S
(0,25)Le terme dx est égal au coefficient dt directeur de la tangente à la courbe représentative de la fonction x = f(t) à la date t. Donc la vitesse est proportionnelle à ce coefficient directeur.

(0,25)On constate que ce coefficient diminue au cours du temps, donc v diminue. Pour t > 80 min, la tangente est horizontale, donc v = 0. La transformation est terminée. 1.3.2. (0,25) Au fur et à mesure, les réactifs sont consommés et donc leurs concentrations diminuent. Ceci explique la baisse de la vitesse de réaction au cours du temps. Pour t > 80 min, le réactif limitant est totalement consommé, la transformation n'évolue plus. 1.3.3. (0,25) Il faudrait augmenter la température pour obtenir plus rapidement l'état final.

2. Titrage du diiode formé après 90 minutes de réaction. 2.1. burette graduée contenant une solution étalon de thiosulfate de sodium (0,5) (2Na+(aq) + S2O32–(aq)) de concentration molaire en soluté