Temps de réaction

[Emilie S]

bonjour,

dans un exercice je rencontre un problème :

Le document de l'exercice présente l'évolution en fonction du temps, à 25 °C des quantités de peroxyde d'hydrogène H2O2, des ions iodure I- et des ions hydrogène H+ pour la réaction d'équation :
\(H_{2}O_{2}\) + 2I- + 2 H+ = \(I_{2}\) + 2 \(H_{2}O\)

On me demande de donne r le temps de demie réaction :

Pour cela donc je lis que sur le graphe \(n_{0}I-\)= 2,8 mmol

Pour t=t1/2 : \(n(I-)_{(t1/2)}\) = \(\frac{n_{0}I-}{2}\) = 1.4 mmol
Sur le graphique, lorsque que n(I-) = 1,4mmol , on lit t = 140 s
Le temps de demi réaction vaut donc 140 s


J'ai voulu le vérifier avec une autre méthode, en utilisant un tableau d'avancement :

Une formule de mon bouquin me dit que si on note \(x_{1/2}\) l'avancement de la réaction au temps de demi réaction, on a \(x_{1/2}\)=\(\frac{xMAX}{2}\)
Or dans mon tableau, à cause du coefficient 2 devant le I-, je trouve que xMAX=1.4 mmol
donc cela voudrait dire qu'au temps t1/2, l'avancement x vaut 1.4/2 = 0.7 mmol
Mais pourtant l'avancement x de la réaction doit être égal à la quantité de matière de réactif limitant au temps t, non?

[SoS(19)]

Bonjour, que vous partiez du tableau ou non la définition du temps de demi/réaction est la même : le temps où la quantité initiale du réactif limitant est divisé par 2.

[Steph TS]

Le raisonnement suivi est tout à fait juste, Emilie.
Dans le cours, le temps de demi-réaction a été défini a partir de l'avancement maximal. Mais ici, le coefficient stoechiometrique pour les ions iodures étant 2, cela signifie que quand la réaction se produit x fois, ces ions I(-) seront consommés 2x fois.
d'où le rapport 1 à 2 que vous avez trouvé : il n'y a pas d'incompatibilité entre les deux raisonnements.

[Emilie]

Alors la deuxième formule que j'ai écrite est fausse dans ce cas ? Puisque sinon je ne vois pas pourquoi je ne trouve pas la même chose ? Pourriez vous me montrer à quoi cela est égal quand on utilise la formule, parce que moi j'ai beau refaire le tableau dans tous les sens, je trouve toujours xMAX/2 = 0.7 m; Pourquoi je ne trouve pas x(t1/2) = no(I-)/2=xMAX/2?

[SoS(31)]

Bonsoir Emilie,

Cela revient au même. Dans le tableau, vous trouvez l'avancement x. A partir de là, vous devez regarder pour l'espèce considérée, à quoi est égal sa quantité de matière pour l'avancement x. Et vous devriez retrouver la même valeur. Pour I- qui vous interesse, vous devez avoir n0(I-) - 2x, donc 2,8 - 2x0,7 = 1,4

Cordialement

[Steph]

Ceci dit, il faut toutefois vérifier que la courbe pour les ions iodure tendent vers 0, donc que ces ions soient bien reactif limitant (ce qui est le cas avec votre tableau d'avancement). Le choix d'une courbe décroissante au cours du temps est assez peu habituel, et ne devrait pas être un choix retenu pour une épreuve de baccalauréat.

[Emilie S]

Merci!