Exercice 1:

L'ean oxygénée H 2 O 2(aq) se décompose lentement en présence d'ions iodure F (∞) et d'ions hydrogène H (aq) ^ + selon la réaction modélisée par l'équation H 2 O 2(aq) +2I (aq) ^ - +2H (aq) ^ + I 2(aq) +2H 2 O (lliq)

Cette réaction produit une espèce colorée, le diiode I 2(aa) de couleur orange. L'apparition du diode est suivie par spectrophotométrie.

Courbe d'étalonnage du spectrophotomètre.

On dispose d'une solution mère S_{c} de diiode I 2(aq) , de concentration mo- laire C_{0} = 10 mmol L ^ - 1 À partir de S_{0} on fabrique quatre solutions filles St. S2, S3 et S_{4} de concentration C(I_{2}) qui serviront à étalonner le spectrophotomètre. Leurs absorbances, mesurées à 500 nm, sont don- nées page suivante.

Solution

Eau distillée

S

S_{2}

S_{3}

S_{4}

?

C(I_{2}) en mmol L ^ - 1

A

0

0

0,50

0, 12

1,0

0,22

2,0

0,51

0,65

(a) Tracer la courbe d'étalonnage A en fonction de C. Justifier le fait que l'absorbance A et la concentration C sont liées par la relation A = kC(I_{2}) . En déduire la valeur numérique de k.

(b) Déterminer, par un calcul, la concentration molaire de la solution S_{4}

2 Suivi de la réaction.

À la date t = 0 , on mélange un volume V_{1} = 20, 0mL d'une solution acidifiée contenant des ions iodure I (aq) ^ - de concentration

C_{1} = 0.1 mol L ^ - 1 , avec un volume V_{2} = 2, 0mLd oxygénée de concentration C_{2} = 0.1mol * L ^ - 1 . On ajoute un volume V_{3} = 8, 0mL d'eau.

(a) Dresser le tableau d'avancement (x) de la réaction entre l'eau oxy- génée et les ions iodure.

(b) Le mélange est-il stœchiométrique?

(c) Déterminer l'avancement maximal xmax.

(d) Calculer les quantités de réactif et de produit présents en fin de réaction.

(e) En déduire la concentration molaire du diiode I 2(aq) dans le mé- lange, en fin de réaction.

(f) Déterminer l'absorbance du mélange en fin de réaction.

Exercice 3:

On considère le couple C*r_{2} O 7 ^ 2- /Cr^ 3+ dans lequel l'ion dichromate Cr 2 O 7 (aq) ^ 2- est de couleur orangée et l'ion chrome (III) Cr (aq) ^ 3+ de couleur verte.

1 Écrire la demi-équation de ce couple.

2 Les ions dichromate réagissent avec les ions fer (II) en les oxydant en ions fer (III). Écrire l'équation de la réaction.

3 On verse 7,0 mL de la solution de dichromate de potassium, de concen- tration 0,50 mol L ^ - 1 dans 50 mL d'une solution de sulfate de fer (II). de concentration 1,0 mol. L ^ - 1 La solution prend une couleur verte.

(a) Quelle conclusion peut-on en tirer?

(b) Construire le tableau d'avancement de la réaction.

(c) Dans les conditions expérimentales proposées, les ions fer (II) sont- ils tous transformés?

(d) Calculer les concentrations des ions présents dans la solution en fin de réaction.