ENONCE :
Partie A : Questions de cours· A.1- Rappeler la définition d'un réducteur, d'un oxydant, d'un couple oxydant / réducteur.
· A.2- On considère qu'une transformation chimique est lente si elle dure plus d'une seconde.
Les transformations suivantes sont-elles lentes ou rapides ?
A.2-1- Action d'une solution de nitrate d'argent sur une solution de chlorure de sodium.
A.2-2- Action de l'air humide sur un morceau de fer (formation de rouille).
· A.3- Facteurs cinétiques
Qu'est-ce qu'un facteur cinétique ?
Citer trois facteurs cinétiques.
Partie B : Eau oxygénéeL'eau oxygénée H2O2 intervient dans deux couples d'oxydoréduction H2O2 / H2O et O2 / H2O2
· B.1- Ecrire les demi-équations électroniques correspondant à ces deux couples.
· B.2- Montrer que, spontanément, l'eau oxygénée peut se décomposer suivant la réaction d'équation :
2 H2O2 (aq) = 2 H2O (liq) + O2 (g)
Quelle est la signification des indices (aq), (liq) et (g) ?
· B.3- L'eau oxygénée domestique se conserve dans un flacon fermé imperméable à la lumière car ce facteur accélère la décomposition.
Un flacon de 100 mL d'eau oxygénée de concentration 1,0 mol / L est resté ouvert. Le dioxygène se dégage lentement.
Calculer, en mole, la quantité initiale d'eau oxygénée.
Construire le tableau d'avancement de la réaction.
· B.4- Calculer le volume maximal de dioxygène qui peut se dégager.
Dans les conditions de l'expérience le volume molaire gazeux est Vm = 25 L / mol.
· B.5- La réaction est-elle terminée lorsqu'il s'est dégagé 0,04 mol de gaz ?
· B.6- Le flacon d'eau oxygénée doit, de préférence, être conservé dans un endroit frais. Pourquoi ?
Partie C : Réduction de l'eau oxygénée par les ions iodure.Les ions iodure I - sont oxydés par l'eau oxygénée suivant la réaction d'équation :
H2O2 (aq) + 2 I - (aq) + 2 H + (aq) = I2 (aq) + 2 H2O (liq)
On réalise, à partir d'une solution d'eau oxygénée, d'une solution d'iodure de potassium et d'une solution d'acide sulfurique les expériences simultanées suivantes :
Expérience
1 2 3 4 Volume d'eau oxygénée (mL)
20 10 10 20 Volume d'iodure de potassium (mL)
10 10 5 10 Volume d'acide sulfurique (mL)
5 5 5 5 Volume d'eau ajoutée (mL)
0 10 15 0 Température (° C)
20 20 20 40 · C.1- Quel est le rôle de l'eau ajoutée dans les expériences 2 et 3 ?
· C.2- La couleur jaune du diode s'accentue plus rapidement dans l'expérience 1 que dans l'expérience 2. Pourquoi ?
· C.3- La couleur jaune du diode s'accentue plus rapidement dans l'expérience 2 que dans l'expérience 3. Pourquoi ?
· C.4- La couleur jaune du diode s'accentue plus rapidement dans l'expérience 4 que dans l'expérience 1. Pourquoi ?
Après
avoir résolu ce problème, consultez la solution
type.
A VOIR :
Problème résolu n° 2-A : Action lente de l'acide sulfurique sur une fonte - Dosage rapide, par manganimétrie, de la solution ferreuse obtenue.
Problème n° 2-B ci-dessus (à résoudre) : Exemples de transformations chimiques lentes.