Monsieur

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 ionsiodure en présence d’acide sulfurique, transformation considérée
comme totale.
L’équation de la réaction qui modélise la transformation d’oxydoréduction s’écrit :

H2O2(aq) + 2 I–(aq) + 2H3O+(aq) = I2(aq) + 4 H2O(l)

La solution de diiode formée étant colorée, la transformation est suivie par
spectrophotométrie, méthode qui consiste à mesurer l'absorbance A de la solution,
grandeurproportionnelle à la concentration en diiode.

1. Étude théorique de la réaction

1.1. Donner la définition d'un oxydant, et celle d'un réducteur.

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

2. Suivi de la réaction

À la date t = 0 s, on mélange 20,0 mL d'unesolution 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 cuvespectrophotométrique, 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) |0|126 |434 |682 |930 |1178 |1420 |[pic] |
|[I2] (mmol.L–1) |0,00 |1,74 |4,06 |5,16|5,84 |6,26 |6,53 | |

2.1. Le mélange initial est-il stœchiométrique ?

2.2. Établir le tableau descriptif de l'évolution dusystème (tableau d'avancement de la transformation).

2.3. Établir la relation entre [I2] et l'avancement x de la transformation.

2.4. Déterminer l'avancement maximal. En déduire la...