Facteurs cinétiques - Rien ne va de soi

Facteurs cinétiques
I - Réaction entre l’acide oxalique et les ions permanganates.
1 - Réaction étudiée
C'est l'oxydation de l'acide oxalique H2C204 par les ions permanganate 𝑀𝑛𝑂!! en milieu acide. Les couples redox
sont CO2(aq)/H2C2O4(aq) et 𝑀𝑛𝑂!! (aq)/Mn2+
Ecrire l'équation de cette réaction
Les ions permanganate sont violets en solution aqueuse ; la solution d'acide oxalique est incolore ainsi que celle d'acide
sulfurique qui sert à acidifier le mélange réactionnel. Les ions manganèse (II) sont incolores en solution aqueuse.
Quelle caractéristique physique du système permet de suivre l’évolution de la réaction ?
2 - Préparation des mélanges
Le mélange n°1 est maintenu à O°C , le mélange n°2 à température ambiante, le
mélange n°3 à environ 80 °C.
Introduire dans chaque tube à essai : 2 mL de solution de permanganate à 2.10-3 mol.L-1 ,
10 gouttes d'acide sulfurique, 5 mL de solution d'acide oxalique à 5.10-2 mol.L-1.
Déclencher le chronomètre à l'instant de cette dernière addition. Noter les durées nécessaires pour observer la
décoloration du contenu des éprouvettes
II - Dismutation des ions thiosulfates
1 - Réaction étudiée
C'est l'action d'une solution d'acide chlorhydrique sur une solution de thiosulfate de sodium (2 Na+aq + S2032- aq)
2−
+
L'équation de cette réaction s'écrit : S2 O3 + 2H "
"→ S + SO2 + H2 O
Les solutions d'acide chlorhydrique et de thiosulfate de sodium sont incolores et transparentes ; le dioxyde de soufre est un
gaz ; le soufre apparaît ici sous forme de particules solides qui opacifient progressivement le mélange réactionnel.
Quelle caractéristique physique du système permet de suivre l’évolution de la réaction dont il est le siège ?
2 - Mode opératoire
Sur la paillasse, il y a une solution de thiosulfate de sodium de concentration C1 = 0,25 mol.L-1,
une solution d'acide chlorhydrique de concentration C2 = 1,00 mol.L-1 et de l'eau distillée.
Préparer successivement les mélanges précisés dans le tableau ci-dessous en utilisant les éprouvettes
graduées mises à votre disposition verser d'abord dans le bécher la solution de thiosulfate de sodium, puis
l'eau ; déclencher un chronomètre à l'instant précis où la solution d'acide chlorhydrique est transvasée.
Pour quelle raison doit-on utiliser des béchers identiques, contenant le même volume total et
observés dans les mêmes conditions. Compléter les deux dernières colonnes du tableau. Quel est le réactif dont
la concentration a varié ?
2 - Résultats
! En regardant au-dessus du bécher, mesurer la durée nécessaire pour que la croix ne soit plus visible
V1 (mL)
V2 (mL) acide
Mélanges
V3 (mL) eau
Durée
[𝑆! 𝑂!!! ]mol. L-1
[H+] mol.L-1
thiosulfate
chlorhydrique
1
10
5
35
2
20
5
25
3
30
5
15
4
40
5
5
III - Décomposition de l’eau oxygénée
1 - Réaction étudiée
L’eau oxygénée (aq) appartient aux couples redox O2(g)/H2O2(aq) et H2O2(aq)/H2O(ℓ𝓁)
Ecrire l’équation associée à la réaction de l’eau oxygénée sur elle-même en solution aqueuse.
Quelle caractéristique physique du système permet de suivre l’évolution de la réaction.
2 - Mode opératoire
Dans deux béchers introduire 10 mL d’eau oxygénée. Ajouter 5 mL d’une solution d’ions fer (III) dans l’un des
béchers. A l’issue du dégagement gazeux, ajouter quelques gouttes de soude au contenu du bécher et conclure
quant à la présence d’ions fer (III).
IV - Conclure
A l’aide des résultats expérimentaux, déterminer les facteurs qui agissent sur la durée d’évolution d’un
système chimique, en précisant en quoi ils influencent.
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