TP - Suivi d'une cinétique chimique par spectrophotométrie
I ) Objectifs :
Ø Tracer la courbe d’étalonnage A = f(C).
Ø Suivre la cinétique de la réaction entre les ions iodure et l’eau oxygénée en milieu acide à l’aide d’un spectrophotomètre ( ou colorimètre).
II ) Réflexions préalables :
La réaction entre I - et H2O2 est totale et lente. L'espèce I2 formée est colorée.
III ) Etalonnage du spectrophotomètre :
1) Manipulation
Ø Mettez en service le colorimètre; sa sortie analogique est reliée à un voltmètre calibre 2V
Ø Placer le filtre correspondant à la manipulation.
Ø Il faut régler le zéro : placer de l’eau distillée dans une cuve, placer la dans le colorimètre et poser le cache noir , sélectionner la mesure de la Transmitance (curseur) et régler la tension de sortie sur 1,00 V à l'aide des potentiomètres. Placer le filtre correspondant à 470 nm dans la fente.
Ø Préparer une solution de diiode en versant à l’aide de la pipette graduée un volume V1=2,0 mL de solution mère de diiode dans la fiole jaugée de 10 mL et en complétant avec de l’eau distillée. On obtient la solution S.
Ø Remplir la cuve avec la solution S1,sélectionner la mesure de l'absorbance (curseur) et mesurer la.
Ø Renouveler ces opérations de façon à compléter le tableau suivant:
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Solution n° |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Vo (mL) |
0,0 |
2,0 |
4,0 |
6,0 |
8,0 |
10,0 |
|
[I2] (mol.L-1) |
0,0 |
|
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1,0.10-3 |
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A |
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|
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3) Exploitation :
Ø
Tracer les points expérimentaux du graphe A=f([I2])
.
Comment peut-on modéliser cette courbe ? Tracer la courbe correspndante à
vos conclusions afin d'éliminer au maximum les erreurs expérimentales.
En déduire une relation entre A et [I2]
III ) Suivi de la réaction entre les ions iodure et l’eau oxygénée en milieu acide :
L'équation de la réaction étudiée s'écrit: H202(aq) + 2 I-(aq) + 2 H+(aq) ® I2(aq) + 2H2O(l)
1) Manipulation :
Ø A l’aide de la pipette jaugée, verser 1,0 mL de la solution d’iodure de potassium acidifiée dans la cuve et placer celle-ci dans le colorimètre (longueur d’onde 470nm).
Ø
A l’aide d’une autre pipette jaugée, ajouter rapidement 1,0
mL de la solution d’eau oxygénée. Fermer le couvercle du spectrophotomètre
et mesurer l'absorbance toutes les 8s, 150 fois
soit 20 min.
3) Exploitation :
a) Tracer le graphe A=f(t).
b) Calculer la variable [I2 ] = A / k .
c) Donner l’expression de la quantité de diiode formée n(I2) en fonction de [I2].
d) En déduire l’expression de l’avancement x et tracer la courbe x=f(t).
e) Justifier l’évolution de cette vitesse.
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