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TP n°18 : suivi cinétique colorimétrique

Jun 3, 2024

TP Suivi Cinétique Colorimétrique

Introduction

  • Vidéo de Référence: The Iodine Clock Reaction
  • Objet d'Étude: Cinétique de la réaction d'oxydation des ions iodure par le peroxyde d'hydrogène.
  • Apparence: Coloration bleu sombre à différentes dates selon les concentrations.

Réactions

  1. Réaction lente:
    • Réactifs: O2, H2O2, I-
    • Produit: I2
  2. Réaction rapide:
    • Réactif: I2, ions thiosulfate (S2O3²-)
    • Produits: I-
    • Principal Intérêt: Pas d'accumulation d'I2 dans le mélange.

Coloration Bleu Sombre

  • Cause: Disparition des ions thiosulfate
  • Mécanisme: I2 formé réagit immédiatement, mais dès que S2O3²- est épuisé, I2 s'accumule => couleur bleue sombre.
  • Indicateur: Amidon ou iodex pour la coloration.

Cinétique d'Ordre 1

  • Reconnaissance des Cinétiques: Différentes méthodes pour les identifier.
  • Méthodes Utilisées: Protocole de suivi et graphes.

Protocole Expérimental

  • Mélange:
    • 20 ml de solution d'iodure de potassium
    • 40 ml d'eau distillée
    • 20 ml d'acide chlorhydrique
    • Amidon ou iodex
  • Équipement: Erlenmeyer, barreau aimanté, burette graduée (solution de thiosulfate de sodium)
  • Ajout de Thiosulfate: 2 ml (initial), +1 ml intervalles (jusqu'à 14 ml au total)

Chronométrage et Ajouts

  1. Déclenchement: Chronomètre activé et 3 ml de H2O2 ajoutés
  2. Observation: La solution bleuit, noter le temps, ajouter 2 ml de thiosulfate
  3. Répétition: Jusqu'à 14 ml ajoutés
  4. Graphique: Durée entre les ajouts s'allonge (si >10 min, arrêter les ajouts)
  5. Tracé: Volume de thiosulfate vs temps (devrait être une exponentielle)

Disparition du Thiosulfate

  • Indicateur de fin: Couleur bleue sombre => absence de S2O3²- => présence de I2

Quantité de H2O2 Consommée

  • Équations de Réaction:
    • 1 mol de H2O2 => 1 mol de I2
    • 1 mol de I2 => 2 mol de S2O3²-
    • Conclusion: 1 mol de S2O3²- => 0.5 mol de H2O2 consumée

Concentration en H2O2

  • Calcul de la concentration: Utilisation de la formule donnée
  • Volumétrie: Conversion ml en litres nécessaire

Détermination de l'Ordre de Réaction

  1. Graphique H2O2 vs Temps: Exponentielle décroissante
  2. Méthode: Tracé du logarithme népérien de la concentration en réactif (H2O2) en fonction du temps
  3. Validation: Affinité de la courbe => Cinétique d'ordre 1

Conclusion

  • Rangement et Clôture: Remettre en ordre la paillasse, sentiment de réussite.
  • TP Compliqué: Mais réalisable avec succès.

À la prochaine!

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