Détermination d`une énergie d`activation

TP 4 – Détermination d’une énergie d’activation
L’ion peroxodisulfate réagit lentement avec les ions iodure selon la réaction redox totale d’équation :
S2O82-(aq) + 2 I-(aq) = 2 SO42- + I2
Cette réaction est d’ordres partiels 1 par rapport à chacun des réactifs.
Le but est de déterminer l’énergie d’activation et le facteur de fréquence de cette réaction.
1. Expérience préliminaire
Dans un bécher introduire 10,0mL, mesuré précisément, d’une solution d’iodure de potassium (KI) à
0,20 mol.L1 et 5,0 mL, mesuré précisément, d’une solution de thiosulfate de sodium (Na2S2O3) à
0,020mol.L-1. Dans un autre bécher, introduire 10,0mL, mesuré précisément, d’une solution de
peroxodisulfate d’ammonium ((NH4)2S2O8) à 0,20mol.L-1 et quelques cristaux de thiodène.
Mélanger les contenus des deux béchers tout en déclenchant le chronomètre. Mesurer et noter le temps tA
nécessaire à l’apparition de la couleur.
Le thiodène contient de l’amidon qui forme avec le diiode un complexe coloré.
L’ion thiosulfate réagit de manière quasi-instantanée avec le diiode selon la réaction rédox d’équation :
I2(aq) + 2 S2O32-(aq) = 2 I-(aq) + S4O62-(aq)
Expliquer l’apparition tardive de la coloration.
On note a, b et c, les concentrations initiales en ions peroxodisulfate, iodure et thiosulfate après mélange.
L’avancement volumique de la réaction entre les ions peroxodisulfate et iodure est noté x.
Compléter le tableau suivant :
[S2O82-]
[I-]
[S2O32-]
t=0
a
b
c
t<tA
t=tA
Appel du professeur pour un premier bilan
L’intégration de la loi de vitesse de la réaction, dans les conditions de l’expérience, permet d’établir la
relation suivante qui pourra être démontrée à la fin du TP.
c
=k
2abt A
k est la constante de vitesse de la réaction étudiée.
2. Détermination de l’énergie d’activation
Réfléchir à un protocole permettant de déterminer l’énergie d’activation et le facteur de fréquence de la
réaction.
Appeler le professeur pour un deuxième bilan
Rédiger et mettre en œuvre le protocole.
Interpréter les résultats obtenus.
PCSI : TP 4 ENCPB-PGDG (2016/2017)
1
Données sécurité
Peroxodisulfate d’ammonium solide
Iodure de potassium solide
H302-H315-H319
H302-H315-H319
PCSI : TP 4 ENCPB-PGDG (2016/2017)
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