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TSP
Année 2014-2015
Activité expérimentale
Suivi cinétique d’une réaction lente par spectrophotométrie
Objectifs
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Effectuer le suivi cinétique par spectrophotométrie de la réaction lente entre les ions iodure 𝐼 − et les ions
peroxodisulfate 𝑆2 𝑂82−
Mettre en évidence l’influence de la concentration d’un des réactifs sur la vitesse de la réaction, et donc sur sa
durée.
Solutions disponibles
 Solution S1 d’iodure de potassium (𝐾 +(𝑎𝑞) + 𝐼 − (𝑎𝑞) ) de concentration molaire 𝑐1 = 5,0. 10−1 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1
 Solution S2 de peroxodisulfate de sodium (2𝑁𝑎+ (𝑎𝑞) + 𝑆2 𝑂82− (𝑎𝑞) ) de concentration 𝑐2 = 2,0. 10−2 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1
 Solution S3 de peroxodisulfate de sodium (2𝑁𝑎+ (𝑎𝑞) + 𝑆2 𝑂82− (𝑎𝑞) ) de concentration 𝑐3 = 1,0. 10−2 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1
Protocole expérimental
Le processus de mesure est entièrement informatisé.
Brancher le spectrophotomètre et allumer l’ordinateur.
Démarrer le logiciel Latispec (icône sur le bureau).
Dans la fenêtre Spectrophotomètre, cliquer sur le carré à droite (voir ci-contre)
Dans la fenêtre qui apparaît, choisir l’appareil (Secomam Prim) et le port (NE PAS
choisir COM 1). Valider : le spectrophotomètre démarre.
Cliquer sur Ajouter les courbes.
Cliquer sur l’onglet Cinétique.
Choisir la longueur d’onde de travail (480 nm)
Choisir la durée totale de la cinétique (35 min)
Choisir l’intervalle de temps entre chaque mesure d’absorbance (30 s)
Cliquer sur Calibrer la longueur d’onde.
MÉLANGE 1
Introduire dans un premier bécher (bécher 1), un volume V 1 = 15,0 mL de la solution S1.
Introduire dans un second bécher (bécher 2), un volume V2 = 5,0 mL de la solution S2.
Démarrer l’acquisition (touche F 10)
Le logiciel demande de placer dans le spectrophotomètre une solution pour effectuer le calibrage. Remplir une
cuve d’eau distillée et la placer dans le spectrophotomètre. Valider.
Le logiciel demande ensuite de placer dans le spectrophotomètre la solution dont on souhaite suivre l’évolution
au cours de temps. Attention (!!!), les mesures démarrent dès que l’on « valide » !!!
Laisser la cuve d’eau distillée dans le spectrophotomètre
Valider et verser IMMÉDIATEMENT le contenu du bécher 1 dans le bécher 2. Agiter doucement.
Avant la mesure suivante (c’est-à-dire en moins de 30 s), remplir une cuve avec le mélange et la placer
dans le spectrophotomètre.
TSP
Année 2014-2015
Une fois la « cinétique » terminée, exporter les résultats vers Latis Pro. Pour cela :
Démarrer Latis Pro
Retourner dans Latispec et exporter (Menu Fichier/Export Latis/Latispro)
Effectuer ensuite le second suivi cinétique (il suffit de lancer une nouvelle acquisition)
MÉLANGE 2
Introduire dans un premier bécher (bécher 1), un volume V 1 = 10,0 mL de la solution S1.
Introduire dans un second bécher (bécher 2), un volume V 3 = 10,0 mL de la solution S3.
Exploitation des résultats expérimentaux
2.
Écrire l’équation de la réaction sachant que les couples oxydant/réducteur mis en jeu sont les couples
𝐼2 (𝑎𝑞) /𝐼 − (𝑎𝑞) et 𝑆2 𝑂82− (𝑎𝑞) /𝑆𝑂42−(𝑎𝑞) .
Dresser le tableau d’avancement (en littéral)
3.
4.
Déterminer, pour les deux mélanges, les quantités de matière initiales des réactifs.
En déduire, pour les deux mélanges, les concentrations molaires initiales des réactifs.
5.
Déterminer, pour les deux mélanges, l’avancement maximal et la nature du réactif limitant.
6.
7.
Déterminer, pour les deux mélanges, la concentration finale théorique du diiode.
En supposant que l’état final est atteint dans la première expérience, déterminer la constante 𝑘 de la loi de
Beer-Lambert (𝐴 = 𝑘. [𝐼2 ]) et le coefficient d’absorption molaire du diiode (largeur des cuves = 1,0 cm)
8.
9.
Exprimer l’avancement 𝑥 de la réaction en fonction de l’absorbance et des autres données de l’énoncé.
Imprimer un graphique donnant l’évolution de l’absorbance en fonction du temps pour les deux expériences
et un autre donnant l’évolution de l’avancement.
1.
10. Déterminer le temps de demi-réaction pour les deux expériences. Utiliser la courbe de l’avancement pour la
première et la courbe de l’absorbance pour l’autre (justifier la méthode dans ce cas). Les lectures graphiques
doivent être visibles.
11. Déterminer la vitesse initiale de la réaction pour les deux expériences. On expliquera clairement la méthode
en justifiant les calculs effectués. On utilisera la courbe de l’avancement pour la première expérience et la
courbe de l’absorbance pour la seconde. On pourra utiliser l’outil Tangente de Latis Pro (qui fournit
l’équation des tangentes si nécessaire)
12. Déduire des résultats expérimentaux l’influence de la concentration molaire des réactifs sur la cinétique
d’une réaction chimique.