exercice cinétique

[Yuuki19]

Bonjour,

En ce moment je bloque sur l'exercice d'un devoir, je n'arrive pas à répondre aux questions, merci d'avance de votre aide:

A. On veut préparer une solution diluée de parmanganate de potassium de concentration C1=2.00 x 10*-3 à partir d'une solution mère de concentration C0=1.00x10*-2.

Pour cela on dispose du matériel suivant:

- béchers de 50mL, 100mL et 250mL

- pipettes graduées de 5ml; 10ml et 20ml

- pipettes jaugées de 5ml; 10ml et 20ml

- erlenmeyers de 50ml; 100ml et 250ml

-fioles jaugées de 50ml, 100ml et 250ml

1) quel volume de solution mère faut-il prendre pour préparer 50ml de solution dillué?

2) décrire, en précisant la matériel utilisé, le protocole à suivre pour obtenir les 50ml de solution diluée.

B) on mélange, dans un bécher, un volume V1=20.0 ml de solution diluée de permanganate, un volume V2=20.0 ml d'acide oxalique de concentration C2=5.00x10*-3 et quelqueq gouttes d'acide sulfurique concentré.

3) quel est au moment du mélange, la quantité de matière n01 d'ions permanaganate?

4) quelle est , au moment du mélange, la quantité de matière n02 d'acide oxalique?

5) écrire l'équation de la réaction qui va ensuite se produire, sachant qu'elle met en jeu les couples:

MnO-4/Mn2+ et C02/H2C2O4

6) dresser le tableau d'avancement de cette réaction et en déduire qu'elle se fait dans les conditions stoechiométriques. Donner la valeur de l'avancement maximal Xmax

C) quand on réalise le spectre d'absorption de la solution diluée de parmanganate de potassium, on obtient le résultat ci-après:

 

 

1) quel est l'espèce chimique responsable de l'absorbance de la solution? quelle est la couleur d'une solution de permanganate de potassium? pour la suite du problème, on considérera qu'il n'existe, dans le milieu réactionnel, que cette seule espèce est responsable de l'absorbance

2) si l'on veut réaliser un suivi spectrophotométrique de la réaction du permanganate de potassium sur l'acide oxalique en milieu acide, à quelle longueur d'onde faudra-t-il se placer?

3) quand on réalise cette réaction, dans les conditions de B), quelle est la couleur finale du mélange réactionnel? que vaut alors l'absorbance?

D) sitôt le mélange réalisé, dans les conditions de B), on en place une petite quantité dans la cuve d'un spectrophotomètre,à la date t=0; on relève ensuite la valeur de l'absorbance du milieu réactionnel, en fonction du temps, et on obtient la courbe ci-dessous:

 

L'absorbance A(t) est reliée à l'avancement de la réaction X(t) par la relation: X(t)= (2.10*-5- A(t)x10*-5)mol

1) tracer la courbe qui donne l'avancement de la réaction X(t) en fonction du temps

2) pourquoi, en examinant les deux courbes qui correspondent à A=f(t) et X=g(t), peut-on facilement retrouver quel est le réactif limitant et quelle est la valeur de l'avancement maximal?

3) définir le temps de demi-réaction et déterminez sa valeur pour cette expérience. Quelle est la durée de la réaction des ions parmanganate sur l'acide oxalique?

4) comment varie, en général, la durée d'une réaction en fonction de la concentration des réactifs? Peut-on dire que ce résultat est vérifié lors de cette expérience. Justifier votre réponse

E) On recommence la même expérience, en ne modifiant qu'un seul paramètre : la concentration en acide oxalique, C2=2,50.10-3 mol.L. on suit l'avancement de la réaction au spectrophomètre

1) dans cette seconde expérience, calculer la nouvelle quantité de matière en acide oxalique

2) quelle est, lors de cette seconde expérience, le réactif limitant et le valeur de l'avancement final?

3) quelle sera la valeur de l'absorbance lorsque cette deuxième expérience sera terminée.

P.S: j'ai commencer à bloquer sur les questions à partir de la question 6.

Merci d'avance de vos réponses

[Barbidoux]

Pour débuter.....

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A
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facteur de dilution = 1.00*10^(-2)/(2.00*10^(-3))=5
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Volume de solution mère à prélever = 50/5=10 mL
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On introduit dans une fiole jaugée de 50 mL propre (rincée avec de l'eau déionisée) 10 mL de solution mère prélevée avec une pipette de 10 ml propre (rincée avec la solution mère). On complète jusqu'au trait de jauge avec le l'eau dionée et l'on homogénéise la solution.
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B
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n(MnO4^(-))=[MnO4^(-)]*V(MnO4^(-))=2*10^(-3)*0.02=4*10^(-5) mol
n(C2O4^(2-))=[C2O4^(2-)]*V(C2O4^(2-))=5*10^(-3)*0.02=1.00*10^(-4) mol
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Couples en présence MnO4^(-)/Mn^(2+) et C2O4^(2-)/CO2
Equations électroniques (électrochimiques) correspondant aux couples :
MnO4^(-)+5*e^(-)+8*H^(+)--> Mn^(2+)+4*H2O
C2O4^(2-) --> 2*CO2+2^*e^(-)
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Réaction redox
2*MnO4^(-)+5*C2O4^(2-) +16*H^(+)--> 2*Mn^(2+)+10*CO2+8*H2O
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Tableau d'avancement de la réaction :
…………2*MnO4^(-)+5*C2O4^(2-) +16*H^(+)--> 2*Mn^(2+)+10*CO2+8*H2O
t=0…………..a…………….b………....……excès….........…….0………………0………excès
t……………(a-2*x)……(b-5*x)…………excès……........….2*x…………10*x………excès
où
a=n(MnO4^(-))=4*10^(-5) mol
b=n(C2O4^(2-))=1.00*10^(-4) mol
La réaction est supposée non inversible (totale) et l'avancement final est égal à l'avancement maximal xm obtenu lors de l'épuisement d'un ou des réactifs s'ils sont initialement présents dans les proportions stoechiométrique de la réaction.
On se trouve dans le cas où a/2=b/5=xm=2*10^(-5) mol
Tableau d'avancement de la réaction :
…………2*MnO4^(-)+5*C2O4^(2-) +16*H^(+)--> 2*Mn^(2+)+10*CO2+8*H2O
t=0…………..a…………….b……….......……excès…….........….0………………0………....excès
tfin……….…(0)………..…(0)………….....…excès……......….2*a/2……10*a/2………excès
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[Yuuki19]

Merci pour vos réponses, mais j'ai déjà répondu à ces questions là.

Je bloque à partir de la question C) 1), pourriez-vous m'aider?

Merci

P.S: j'avais oublié ses schémas pour l'exercice