SUIVI TEMPOREL D’UNE REACTION CHIMIQUE

PAR SPECTROPHOTOMETRIE

Principe  : On peut déterminer la concentration de diiode dans une solution par la mesure de l’absorbance de celle-ci. Ceci va nous permettre de suivre dans le temps l’évolution d’une transformation chimique dans laquelle le diiode intervient.

I) Manipulation :

Réglages de l’interface :

• Connecter la sortie absorbance du spectrophotomètre à la voie A de l’interface.
• Paramétrer celle-ci en absorbance A sans étalonnage.
• Régler l’acquisition sur 32 points en balayage temporel pendant 30 min.

Réglage du spectrophotomètre :

• Remplir une cuve avec la solution d’iodure de potassium, la placer dans le spectrophotomètre.
• Sélectionner la longueur d’onde λ=585 nm et régler le zéro d’absorbance.

Réalisation de l’expérience :

• Dans un bécher, prélever 10,0 ml d’une solution d’iodure de potassium à 1,0 mol.L^-1.
• Dans un autre, prélever 10,0 ml d’une solution de peroxodisulfate d’ammonium à 0,1 mol.L^-1.
• Mélanger le contenu des deux béchers en déclanchant l’acquisition.
• En moins d’une minute, homogénéiser et remplir une cuve avec le mélange.
• L’introduire dans le spectrophotomètre à la place de la cuve précédente.
• A la fin de la saisie, sauver les mesures dans Regressi.

II) Traitement des mesures :

Calculs préparatoires :

• Ecrire l’équation de la réaction réalisée.
• Dresser un tableau d’avancement de celle-ci.
• Appliquer la loi de Beer-Lambert à l’espèce absorbante, l’exprimer en fonction de l’avancement x.
• Déduire l’expression de l’avancement x en fonction de l’absorbance A(t) et de sa valeur maximale Amax.

Dans Regressi :

• Dans le tableau, relever la valeur Amax.
• Saisir les expressions de l’avancement x et des quantités de matière de chaque espèce.
• Tracer le graphe x(t) et modéliser sa tangente à l’origine et son asymptote.
• Déterminer le temps de demi-réaction.
• Calculer la vitesse de réaction et tracer son graphe temporel. Conclure sur son évolution.
• Tracer sur un même graphe l’évolution temporelle des quantités de matières des diverses espèces en choisissant des axes appropriés.

III) Influence des facteurs cinétiques :

Recommencer l’expérience en faisant varier un facteur : température des solutions ou concentration de la solution d’iodure de potassium.

Superposer les graphes x(t) des diverses pages obtenues afin de conclure sur l’influence de ces facteurs.