I-
E volution
de la vitesse en fonction du temps. -
La vitesse de formation d'un produit ou
de disparition d'un ractif diminue au cours du temps. - Cette vitesse tend vers zro lorsque le temps t tend vers
l'infini (lorsque la raction est termine)..
II-
IInfluence de la concentration des
ractifs sur les vitesses de formation et de disparition. TP: Étude cinétique d’une transformation. 1)- Exprience: raction entre le
thiosulfate de sodium et l'acide chlorhydrique. Dans
un bcher de 100 mL, on verse:
45 mL de thiosulfate de sodium de
concentration C 1 =
0, 13 mol / L,
5 mL de solution dacide chlorhydrique
de concentration C 2
= 0, 10 mol / L.
o n observe la formation d'un prcipit qui trouble peu peu la solution. - La raction est lente, on peut observer son volution. - Interprtation:
Couples mises en jeu:
S 2 O 3
2 -
(aq) / S (s)
E 0 1
= 0, 50 V
SO 2
(aq) / S 2 O 3 2
(aq)
E 0 2
=
0, 40 V
Demi-quations lectroniques: pour
simplifier les critures, on utilise la notation suivante:
H
+ (aq)
remplace
H 3 O
+
( S 2 O 3 2
(aq) + 6
+ 4
e
= 2 S
3
H 2 O
(ℓ)) x
1
( S 2 O 3 2
+ H 2 O
(ℓ) =
2 SO 2
+ 2 H
) x
2
S 2 O 3 2
+ 4 H
→ 2
S (s) + 2
SO 2 (aq)
+ 2
(ℓ)
En milieu acide, les ions thiosulfate
se dismutent (voir rgle du gamma).
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- A la burette, ajouter 0. 5 mL de solution de permanganate de potassium. - Déclencher le chronomètre et noter la durée t nécessaire à la décoloration complète du permanganate de potassium - Réaliser ainsi plusieurs ajouts en notant les durées de décoloration respectives. Le dispositif de manganimétrie Décoloration de la solution durant la réaction chimique. On remarque alors que la durée de décoloration diminue à chaque fois que l'on ajoute du permanganate. -Dans deux autres béchers, réaliser 2 mélanges identiques (10mL d'acide oxalique, 1mL d'acide sulfurique, 1mL de permanganate de potassium) et ajouter quelques gouttes de solution d'ion manganèse dans un des deux béchers. Dans le bécher contenant du manganèse, la durée de réaction est de 3 min, dans l'autre elle est de 13 min. Tp cinétique chimique thiosulfate 500. Cette expérience permet de mettre en évidence de phénomène d'autocatalyse: Mn2+, produit de la réaction, joue le rôle de catalyseur.
La quantité de diiode est donc infime ce qui explique qu'à t°, la solution ne devient pas brune durablement. 2) Au bout d'un certain temps caractéristique t*, la coloration persiste définitivement. Que se passe-t-il dans le mélange initial iodure-persulfate-thiosulfate pour chacune des espèces intervenant dans les réactions (1) et (2) couplées? Réponse: Avant t*, le diiode formé réagissait avec les ions thiosulfates de façon instantanée. Si à t*, la couleur brune persiste, ceci veut dire que la réaction 2 « ne se fait plus » et donc la quantité en ions thiosulfates est négligeable. Tp cinétique chimique thiosulfate powder. Par contre, le diiode est fortement présent. Les ions persulfates utilisés pour la réaction 1 sont aussi en faible quantité. Les ions I(-) utilisés lors de la réaction 1 sont régénérés par la réaction 2. Leur quantité reste plus ou moins constante. Sont aussi présent les ions S4O6 (2-) issus de la réaction 1. Cette réflexion doit vous permettre de détailler le principe de la mesure de la vitesse de réaction de la réaction (1).
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