Cinétique de la réaction des ions iodure avec l’eau oxygénée. L’ion iodure est le réducteur du couple I2 (aq) / I- (aq). L’eau oxygénée, ou peroxyde d’hydrogène H2O2, est l’oxydant du couple H2O2(aq) / H2O. 1. Écrire l’équation de la réaction d’oxydoréduction entre les ions iodure et l’eau oxygénée en milieu acide. 2I= I + 2eH2O2 (aq) + 2H+ (aq) + 2e(aq)

= 2H2O

2 (aq)

= 2H2O + I2 (aq)H2O2 (aq) + 2H+ (aq) + 2I-(aq) 2. Pour suivre la cinétique de la réaction, on commence par mesurer, à l’aide d’un spectrophotomètre, l’absorbance A de solutions de diiode de concentration C connue. Lesrésultats sont regroupés ci-dessous. C (mol.L-1) A 1,0.10-4 0,188 2,0.10-4 0,378 4,0.10-4 0,749 6,0.10-4 1,128 8,8.10-4 1,501 1,0.10-3 1,878

a) Tracer la représentation graphique A = f (C).

A2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0,0002

A = f(c) A = 1821C

0,0004

0,0006

0,0008

0,001

c (m o lL ) /

b) Trouver son équation. Préciser les unités. Coefficient directeur dela droite k = 1821 L/mol c) La loi de Beer-Lambert est-elle vérifiée? La courbe obtenue est une droite passant par l’origine A est proportionnel à c ; la loi est vérifiée. 3. Pour étudier la réaction,on opère de la façon suivante : • • • On prépare, dans un bécher, un volume V1 = 5,0 mL d’une solution S, d’iodure de potassium de concentration C1 = 1,0.10-2 mol.L-1. Dans un autre bécher, on placeun volume V2 = 5,0 mL d’une solution S2 d’eau oxygénée acidifiée de concentration C2 = 2,0.10-3 mol.L-1. À la date t = 0s, on mélange les contenus des 2 béchers et on agite. Très rapidement, on placeune partie du mélange dans une cuve que l’on introduit dans le spectrophotomètre. On relie le spectrophotomètre à un ordinateur et on obtient la courbe A = f(t) ci-dessous : 2 H+ n H+ excès excès excès+ 2 I– n I– C1V1 = 5,0.10-5 5,0.10 ? 2 x 3,0.10
-5 -5

a) Etablir le tableau d’évolution du système. H 2 O2 + équation de la réaction état du n H2 O 2 avancement système état initial 0 C2V2 =…