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Sommaire
Introduction
Pour suivre une transformation en fonction du temps, on va tout mettre en œuvre pour étudier la concentration d’une espèce produit ou réactif qui varie en fonction du temps.
- Quand la durée d’observation est courte, on utilise des moyens physique (pH-mètre, conductimètre, spectrophotomètre si solution colorée)
- Quand la durée d’observation est lente, on utilise des dosages. On suppose que toutes les transformations s’effectuent à volume constant.
Suivi d’une transformation par conductimétrie
La transformation étudiée est la suivante :
C’est une réaction de saponification (ester + soude). Elle conduit à un savon si l’ester est un corps gras.
Etude de conductimétrie (voir feuille)
Ne pas tenir compte du tableau d’avancement qui est faux !
Vitesse volumique de formation des ions éthanoates
La vitesse volumique de formation des ions éthanoates est une fonction du temps. C’est la fonction dérivée par rapport au temps qui lie leur concentration au temps.
A généraliser pour n’importe quel produit. On peut parler de vitesse de disparition des réactifs. Ce devrait être un nombre négatif ; on conçoit d’en changer le signe.
Vitesse de réaction
Soit l’équation bilan suivante : aα + bβ = cγ + dδ
Une vitesse de réaction sera calculée à partir de x, l’avancement.
On appelle vitesse de réaction, la dérive par rapport au temps du rapport entre l’avancement de la réaction x(t) et le volume V du milieu réactionnel. Quand la réaction se produit en milieu homogène liquide.
On choisira toujours d’écrire l’équation bilan avec les nombres stoéchiométriques les plus petits possibles.
Pour obtenir la fonction dérivée de Y, le tableau d’avancement régressif permet de calculer la dérivée de f(x). Dans la pratique, on calcule v(t) en un point par la valeur du coefficient directeur de la tangente à la courbe en un point choisi.
Evolution de la vitesse de réaction
La vitesse est assez élevée puis elle décroît rapidement pour enfin s’annuler. On sait que quand les produits apparaissent, les réactifs sont consommés. De plus, la concentration en réactifs est un facteur cinétique. Or ce dernier diminue, donc v diminue aussi. Quand l’avancement atteint son maximum, v = 0 (plus de réactif)
Temps de demi réaction
Le temps de demi réaction noté t1/2 est atteint lorsque l’avancement de la réaction x est égal à la moitié de son avancement final.
Calcul de la vitesse de réaction
Dans la pratique, pour avoir la vitesse de réaction à une date t, on trace la tangente à la courbe Y(t) = f(t) à la date considérée et on calcule le coefficient directeur.
Suivi d’une transformation par titrage
Définition du dosage
C’est rechercher la concentration molaire volumique en mol/L ou en g/l d’une espèce chimique.
Principe du dosage
Pour trouver la concentration d’une espèce chimique, on fait réagir un volume connu de cette espèce A appelée réactif à titrer avec une autre solution dite titrante dont on connaît la concentration en espèce chimique qui va réagir avec la première selon une réaction rapide et totale. La réaction mise en jeu est appelée réaction de dosage ou titrage.
La principe du dosage est une question récurrente au BAC.
L'équivalence
Au tout début du dosage, le réactif titrant est le réactif limitant. Il y a équivalence ou titrage quand il y a changement de réactif limitant. Le volume de solution titrante versé est égal au volume équivalent mesuré avec la burette.
Repérage de l’équivalence
Deux méthodes sont possibles :
- Dosage colorimétrique avec un changement de couleur (I2)
- Outils : l’œil ou le spectrophotomètre, conductimètre, pH-mètre
Dosage avec du diiode (I2)
Il se fait avec l’ion thiosulfate de sodium S2O32-
L’équation bilan est :
On dit qu’il y a équivalence quand les réactifs ont été mélangés dans les proportions stoechiomètriques.
L’équation indique qu’une mole de I2 nécessite deux moles de S2O32- (possibilité de faire un tableau d’avancement pour trouver ce résultat. Ici le tableau d’avancement a été omis...)
Donc à l’équivalence, nE = 2nI2 versé
On en conclut donc que [I2] = 4.8 x 10-2 mol / L
On compare avec l’indication de la bouteille : 0.05 mol / L
Le pourcentage d’erreur est donc de : 
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