Suivi temporel d'une réaction par spectrophotométrie.

[Aline TermS]

Bonjour à tous.

Voici le sujet :
- http://up.sur-la-toile.com/i18bs
- http://up.sur-la-toile.com/i18bt
- http://up.sur-la-toile.com/i18bu
- http://up.sur-la-toile.com/i18bv

J'aurai besoin de vous arriver au bout de ce TP, qui me semble très utile pour illustrer un cours que je n'ai pas très bien assimilée !

Voici où j'en suis :

1.1 Réaction lente car [I2] augmente de façon progressive au cours du temps

1.2 H2O2 + 2H^+ + 2I^- ----> 2H2O + I2

1.3 D'après l'équation chimique, H+ est nécessaire pour que la réaction ait lieu ( il joue le role du 3ème réactif, qui peut etre limitant s'il est mis en trop basse quantité ). H+ est contenu dans l'acide sulfurique.

1.4 Pipette jaugée de 5mL pour H2O2 et KI ; Dispensette réglée sur 20 mL pour l'acide sulfurique.

2.0 Je n'ai pas d'idée sur la justification du choix de 380nm ..

2.1 http://up.sur-la-toile.com/i18bz

2.2 Graphiquement Tf = 1,345

2.3 tf = 420 s <=> 7 min.

C'est à partir de la 2.4 que j'aurai besoin d'aide ..

Je vous remercie d'avance !

Aline.

[SoS(30)]

Bonjour, pour les questions de 1.1 à 1.4 c'est bien!
Pour la question 2.0, pensez à regarder la courbe A = f(lambda). A quelle longueur d'onde faut-il se placer pour que I2 absorbe le plus possible ? Je regarde la suite ...

[SoS(30)]

Pour les questions 2.2 et 2.3, vos valeurs sont acceptables mais la valeur de tf est difficile à préciser avec les valeurs obtenues pour A(t) (elles ne cessent de varier).
Pour la question 2.4, quel est la relation entre la couleur d'une espèce chimique et la couleur de la radiation qui correspond à son maximum d'absorption ? Je vous laisse réfléchir ...

[Aline TermS]

Pour la question 2.0 : Si je suis vos conseils, je me placerai à 360 nm et non 380 nm ..

Une espèce chimique absorbe une certaine radiation ( 380 nm ) donc elle va transmettre la couleur opposé à celle absorbé : 380 nm, correspondant au violet, elle devrait retransmettre du rouge ..?

Pour la loi de Beer Lambert : 1 = E x l x c avec E ( coef d'extinction molaire ), l ( épaisseur solution ) et c ( concentration de la solution )

[SoS(30)]

Très bien, donc la molécule de diode I2 qui absorbe dans le violet (mais à 380 nm, on est à la limite du domaine visible) doit transmettre des radiations dans l'orangé, le rouge. Quelle est la couleur d'une solution de diiode ?
Pour le loi de Beer-lambert, très bien, sachez tout de même qu'elle reste valable pour des solutions diluées (concentration de soluté faible).
Je vous laisse poursuivre votre exercice.

[Aline TermS]

Une solution de diiode est plutôt jaune, c'est cette observation qui me pose problème ..

J'ai trouvé que H2O2 était le réactif limitant ( Xmax = O,6 mol ), mais je ne vois pas comment arriver à cette relation, sachant que x(t) n'est pas une valeur proprement dite ..

[SoS(30)]

Oui plutôt jaune et justement, les couleurs jaune et violette sont complémentaires donc il n'y pas d'incohérence. Tout cela est logique !
Pour la question suivante, regardez le tableau d'avancement vous permettant de suivre la quantité de I2 formée en fonction de x. Cette question est assez facile, vous allez la trouver. A vous de poursuivre ...

[Aline TermS]

D'accord donc la solution absorbe dans le violet mais comme le jaune est complémentaire du violet, la solution est jaune.

D'accord. n(I2) formé vaut Xmax, soit 0,6 mol. La formule donné équivaut à C = n/V. Dans le tableau, on sait que n(I2) = x(t) donc la relation [I2]=x(t) / V est vérifiée.

Pour la question 2.7, je n'arrive pas à me représenter n0. La formule démontrée précédemment est la même que celle demandé non ? Sauf qu'on chercher [I2]max ( = concentration maximale de I2 ) = n0 ( ce que je ne visualise pas ) / V ( de la formule C=n/V ).

[SoS(24)]

Bonsoir Aline,
On vous dit que n0 est la quantité initiale du récatif limitant. Quel est le réactif limitant ? à vous de le déterminer.

[Aline TermS]

Le réactif limitant est H2O2, et Xmax vaut 0,6 mol.

Il suffit donc d'appliquer n0 / V et comparer avec [I2]max ? Le volume V présent dans la formule, correspond au volume du réactif limitant ?

[SoS(24)]

Je suis d'accord pour le réactif limitant (H2O2) mais pas sur la valeur de xmax. Comment la trouvez-vous ?

[Aline TermS]

Soit n(H2O2) est réactif limitant <=> n(H2O2) - Xmax = 0 <=> Xmax = n(H2O2) = C.V = 1,5.10^-5 ( j'avais fais n=C/V pardon ! )

Le volume V correspond-t-il au volume du réactif limitant ?

[SoS(24)]

Votre valeur de xmax est bonne.
Dans votre formule, V est le volume total du mélange.

[Aline TermS]

Donc V = 30mL

n0/V = 1,5.10^-5 / 3,0.10^-2 = 5,0.10^-4 mol.L-1

Comment peut-on connaître [I2]max ? Par un calcul ?

[SoS(24)]

Justement, qu'est-ce que vous venez de calculer ?