Oxydation des ions iodure par l’eau oxygénée - suivi par spectrophotométrie

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Exercices
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Temps, mouvement et évolution

L’oxydation des ions iodure par l’eau oxygénée est une réaction dont l’équation s’écrit : .

On met en évidence la moindre trace de diiode I2 solubilisé en ajoutant quelques gouttes d’empois d’amidon. Celui-ci a la propriété de colorer la solution en bleu-noir en présence de la moindre trace de I2.

On prépare dans un bécher le mélange suivant :

  •  16 mL d’acide sulfurique de concentration  ;
  •  40 mL d’iodure de potassium de concentration  ;
  •  4,0 mL d’eau oxygénée de concentration .

On prélève une partie de ce mélange dans une cuve et on suit la cinétique de la réaction par spectrophotométrie.

On mesure l’absorbance A en fonction du temps à la longueur d’onde

On obtient le tableau suivant :

0

100

200

300

400

500

700

0

1,45

2,62

3,50

4,20

4,75

5,50

900

1 000

1 300

1 500

1 800

2 000

2 500

6,00

6,10

6,40

6,50

6,60

6,60

6,65

1. Rappeler l’expression de la loi de Beer-Lambert en précisant les unités des différents termes.

2. Expliquer comment la mesure de l’absorbance A permet de déterminer la valeur de la concentration en diiode I2 au cours du temps.

3. a. Identifier les couples oxydant/réducteur mis en jeu lors de l’oxydation des ions iodure par l’eau oxygénée.

b. Déterminer le réactif limitant dans cette réaction.

4. Déduire des mesures précédentes le tableau de l’avancement x de la réaction en fonction de t.

5. Tracer la courbe de x en fonction de t. Calculer l’avancement final xf de la réaction.

6. Que peut-on dire de la vitesse de la réaction au cours du temps ? Quel facteur cinétique permet d’expliquer l’évolution de la vitesse au cours du temps ?

7. Déterminer le temps de demi-réaction .

  •  La loi de Beer-Lambert stipule que l’absorbance A d’une solution diluée (en composant absorbant noté i ) est proportionnelle à la concentration C de i.

Une mesure d’absorbance permet donc de fait une mesure de concentration.

l Voir aussi le savoir-faire 1 pour la notion d’avancement.