Bac Blanc : Exercice III

Oxydation des ions iodure

et pH d'une solution

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Mode d'emploi

 

 

I- Oxydation des ions iodure et pH d’une solution. (6 pts)

1)- Oxydation des ions iodure par les ions peroxodisulfate (2,5 pts).

 

La réaction entre les ions iodure I (aq) et les ions peroxodisulfate S2 O82 – (aq) est une réaction lente dont l’équation s’écrit :        

S2 O82 – (aq)   +   2 I (aq)      I2 (aq)   + 2 SO42 – (aq)

Les ions sont incolores et I 2 (aq)  a une teinte jaune – orangé en milieu aqueux.

a)-   Proposer une méthode chimique et une méthode physique permettant de suivre l’évolution de cette réaction au cours du temps.

Lors d’une étude cinétique, on a déterminé, à différents instants, la concentration en diiode [ I2 ] du mélange réactionnel. Les résultats sont rassemblés dans le tableau suivant.

t (s)

0

10

20

30

50

70

80

100

120

[ I2 ] mmol / L

0

1,8

3,3

4,5

6,0

6,9

7,2

7,5

7,7

b)-   Tracer la courbe représentative de l’évolution de la concentration en diiode [ I 2 ] du mélange réactionnel en fonction du temps.

Échelles : 1 cm 10 s et 2 cm 1 mmol / L.

c)-   Définir la vitesse volumique de réaction v.

d)-   Relier la vitesse volumique de réaction v à la concentration en diiode [ I 2 ] du mélange réactionnel.

e)-   Déterminer la valeur de la vitesse :

-      À l’instant t = 0 s,
-      À l’instant t = 50 s.

f)-    Commenter l’évolution de la vitesse au cours du temps.

 

2)- pH d’une solution d’acide benzoïque (3,5 pts)

Données :

Acide benzoïque / ion benzoate :

C 6 H 5 COOH  /   C 6 H 5 COO

Masse molaire de l’acide benzoïque :

M = 122 g / mol

 

On prépare une solution d’acide benzoïque en dissolvant une masse m = 1,22 g d’acide benzoïque (solide blanc) dans de l’eau distillée.

On obtient un volume V = 2,00 L de solution.

a)-   Déterminer la valeur de la concentration molaire C de la solution d’acide benzoïque obtenue.

b)-   Écrire l’équation de la réaction entre l’acide benzoïque et l’eau et dresser le tableau d’avancement de la réaction.

c)-   Déterminer une expression de K, constante d’équilibre de la réaction, ne faisant intervenir que la concentration molaire C de la solution d’acide benzoïque et le taux d’avancement final τ de la réaction. (0,75)

d)-   Que représente cette constante l’équilibre K ?

On donne la valeur de la constante de la réaction étudiée : K = 6,4 x 10 – 5  à 25 ° C.

e)-   Calculer le taux d’avancement final τ de la réaction. Justifier.

f)-    Calculer l’avancement final x f et l’avancement volumique final  de la réaction.

g)-  En déduire la valeur du pH de la solution d’acide benzoïque. Justifier.