Suivi cinétique d une transformation chimique Partie 1 - Corrigé. Avant réaction, le mélange à la couleur violette des ions permanganate MnO 4

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1 Suivi cinétique d une transformation chimique Partie 1 Corrigé 1. Comment peuton voir que la réaction s est bien effectuée? Avant réaction, le mélange à la couleur violette des ions permanganate MnO 4 (aq). Après réaction, le réactif limitant étant l ion permanganate, le mélange est incolore. Ainsi la réaction a eu lieu si le mélange passe du violet à l incolore. 2. Comment pourraiton étudier la rapidité d évolution du système? Il suffit de déclencher un chronomètre lorsque tous les réactifs sont en contact et de l arrêter lorsque le mélange est incolore. La durée mesurée renseigne alors sur la rapidité d évolution du système. 3. On appelle «facteur cinétique» un paramètre agissant sur la rapidité d évolution du système. a. Proposer 3 paramètres qui pourraient avoir une influence sur la rapidité d évolution du système? La température, la concentration des réactifs ou encore la présence d un catalyseur pourraient être des paramètres ayant une influence sur la rapidité d évolution d un système. b. Proposer un protocole expérimental détaillé permettant de mettre en évidence l influence de ces 3 paramètres. Influence de la température : Réaliser le protocole suivant dans la glace (θ f 4 C), dans l air ambiant (θ a 25 C) et dans un bain thermostaté (θ c 50 C). 2,0 ml de la solution de permanganate de potassium, 2,0 ml de la solution d acide sulfurique à l aide d une pipette pasteur. Dans un autre tube à essai numéroté 2, introduire, à l aide d une pipette graduée de 10 ml munie Influence de la concentration d un réactif : Pour étudier l influence de la concentration en acide oxalique, il est possible de réaliser le protocole suivant, dans l air ambiant (θ a 25 C). 2,0 ml de la solution de permanganate de potassium, 2,0 ml de la solution d acide sulfurique à l aide d une pipette pasteur, 4,0 ml d eau distillée.

2 Dans un autre tube à essai numéroté 2, introduire, à l aide d une pipette graduée de 10 ml munie Dans un tube à essai numéroté 1, introduire à l aide d une pipette graduée de 10 ml munie d une 2,0 ml de la solution de permanganate de potassium, 2,0 ml de la solution d acide sulfurique à l aide d une pipette pasteur, 0,0 ml d eau distillée. Dans un autre tube à essai numéroté 2, introduire, à l aide d une pipette graduée de 10 ml munie d une poire aspirante, 6,0 ml de la solution d acide oxalique. Verser le contenu du tube 2 dans le tube 1 et déclencher aussitôt le chronomètre. Noter la durée Δt correspondante. Influence de la présence d un catalyseur : Pour étudier l influence de la présence d un catalyseur, il est possible de réaliser le protocole suivant, dans l air ambiant (θ a 25 C). 2,0 ml de la solution de permanganate de potassium, 2,0 ml de la solution d acide sulfurique à l aide d une pipette pasteur, 1,0 ml d eau distillée. Dans un autre tube à essai numéroté 2, introduire, à l aide d une pipette graduée de 10 ml munie Dans un tube à essai numéroté 1, introduire à l aide d une pipette graduée de 10 ml munie d une 2,0 ml de la solution de permanganate de potassium, 2,0 ml de la solution d acide sulfurique à l aide d une pipette pasteur, 1,0 ml d une solution contenant des ions manganèse Mn 2+ (aq). Dans un autre tube à essai numéroté 2, introduire, à l aide d une pipette graduée de 10 ml munie Verser le contenu du tube 2 dans le tube 1 et déclencher aussitôt le chronomètre. Noter la durée Δt correspondante.

3 c. Après validation par le professeur, réaliser les 3 protocoles. Conclure. Influence de la température : Dans la glace, θ f 4 C 2,0 ml (2H + (aq)+so 4 2 Après réaction 2,0 ml (K + (aq)+mno 4 Eau glacée Eau glacée Eau glacée Pour θ f 25 C, on mesure Δt f 35 minutes Dans l air, θ a 25 C 2 Après réaction Pour θ a 25 C, on mesure Δt a 98 s Dans le bain thermostaté, θ c 50 C 2,0 ml (2H + (aq)+so 4 2 Après réaction 2,0 ml (K + (aq)+mno 4 Eau chaude Eau chaude Eau chaude Pour θ c 50 C, on mesure Δt c 19 s. L évolution du système est plus rapide lorsque sa température augmente. La température du système est un facteur cinétique.

4 Influence de la concentration d un réactif : 4,0 ml d eau distillée 2 Pour [H 2 C (aq) ] = 0,2 C 2, on mesure Δt 5,5 minutes. 2 6,0 ml H 2 C (aq) Pour [H 2 C (aq) ] = 0,6 C 2, on mesure Δt 4 minutes. L évolution du système est plus rapide lorsque la concentration d un réactif augmente. La concentration d un réactif du système est un facteur cinétique. Influence de la présence d un catalyseur : 1,0 ml d eau distillée 2 Sans catalyseur, on mesure Δt 2,5 minutes

5 1,0 ml d ions Mn 2+ (aq) 2 Avec catalyseur, on mesure Δt 1 minute L évolution du système est plus rapide lorsqu un catalyseur est présent. La présence d un catalyseur est un facteur cinétique.

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