TP 3 Etude cinétique d’une réaction chimique avec un colorimètr

Malakai

Description

5 - Déroulement du TPTP 3 chimie Étude cin étique d’un e réa ction c himique av ec un colorimètre5.1 - Co urbe d'étalonnage 1 - EXPÉRIENCE PRÉALABLE Objectif : tracer une courbe d' étalonnage ( concentration e n fon ction de la tension) -2 -1Prélever 10 m L d e so lution de p ermanganate d e p otassium à 1 ,0.10 m ol.L dans Ouvrir L atisPro e t l a fi che d'a ide d e La tisProune é prouvette en verre Mesurer l a t ension U p our ch aque s olution é talon. -1 Rentrer ce s v aleurs d ans le ta bleur d e La tis (l a c oncentration en i on Prélever 15 m L d e so lution d’acide s ulfurique à 1,0 m ol.L dans u ne é prouvette permanganate en m mol/L e st n otée C1).en p lastique (la pl us g rande)Tracer C 1 en f onction de UMélanger ce s de ux s olutions d ans u n bê cherModéliser c ette c ourbe (C1 e n fo nction de U ) pa r u ne d roite. -2 -1 Prélever 10 m L d e so lution d’acide o xalique à 5, 0.10 m ol.L dans u ne Noter l' équation de la droite : C1 = Amplification x U + Décalage (noter l es éprouvette en p lastique valeurs de Amplification et Décalage)Ajouter l e c ontenu d e c ette é prouvette d ans le bê cher p uis a giter. 5.2 - Suivi ci nétiquea) Noter v os o bservations. Objectif : suivre l' évolution de la c oncentration e n ions p ermanganate en fonction du b) La r éaction c himique e st-elle i nstantanée ? J ustifier. temps dans l e m élange réactionnel-c) Ce s ont le s io ns p ermanganate (MnO ) q ui d onnent u ne co uleur v iolette à l a ...

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Extrait

TP 3 chimieÉtude cinétique d’une réaction chimique avec un colorimètre 1 - E XPÉRIENCEPRÉALABLE -2 -1 Prélever 10 mL de solution de permanganate de potassium à 1,0.10mol.L dans une éprouvetteen verre -1 Prélever 15 mL de solution d’acide sulfurique à 1,0 mol.Ldans une éprouvette en plastique (la plus grande) Mélanger ces deux solutions dans un bêcher -2 -1 Prélever 10 mL de solution d’acide oxalique à 5,0.10mol.L dansune éprouvette en plastique Ajouter le contenu de cette éprouvette dans le bêcher puis agiter. a) Notervos observations. b) Laréaction chimique est-elle instantané? Justifier. c) Ce sont les ions permanganate (MnO) qui donnent une couleur violette à la solution. Comment évolue leur concentration au cours du temps ? 2 d) Écrire les demi- équations et l’équation de la réaction. Couples : MnO (aq) / Mn (aq) et CO 2 (aq) / H C O 4 (a). 2 - O BJECTIF : On se propose de suivre l’évolution de l’avancement de la réaction précédente en fonction du temps. 3 - M ATÉRIEL : ·Colorimètre Fonctionnement du colorimètre : Une LED émet de la lumière qui traverse la solution contenue dans la cuve avant d'être reçue par une photorésistance. La tension U (mesurée à l’aide d’un voltmètre) cuve dépend de la résistance de la photorésitance qui varie elle avec l'éclairement. U Alimenter le colorimètre par une tension de 12 V (utiliser l'alimentation de la centrale d'acquisition). Brancher le voltmètre. Placer une cuve contenant de l'eau distillée ; vérifier que la tension affichée a pour valeur4 V (Sinon appeler le professeur) Vérifier expérimentalement que la tension U dépend de la concentration de la solution colorée.

-1 ·) :solutions de permanganate de potassium étalons de concentrations (en mmol.L -1 -1  1,0.10(sol 1) ; 5,0.10(sol 2) ; 1,0 (sol 3) ; 2,0 (sol 4) ; 3,0 (sol 5) ; 4,0 (sol 6) ·LatisPro (acquisition de tensions, tracé de courbes, utilisation decentrale d'acquisition, la feuille de calcul) 4 -T : RAVAIL DE RECHERCHE Expliquer la démarche suivie pour déterminer l'évolution de la concentration en ions permanganate en fonction du temps.Appeler professeur Réaliser les expériences (tenir compte du document : déroulement du TP)

5 - Déroulement du TP 5.1 - Courbe d'étalonnage Objectif : tracer une courbe d'étalonnage (concentration en fonction de la tension) Ouvrir LatisPro et la fiche d'aide de LatisPro Mesurer la tension U pour chaque solution étalon. Rentrer ces valeurs dans le tableur de Latis (la concentration en ion permanganate en mmol/L est notée C1). Tracer C1 en fonction de U Modéliser cette courbe (C1 en fonction de U) par une droite. Noter l'équation de la droite: C1 =Amplificationx U +Décalage (noter les valeurs deAmplificationetDécalage) 5.2 - Suivi cinétique Objectif : suivre l'évolution de la concentration en ions permanganate en fonction du temps dans le mélange réactionnel brancher la voie EA0 sur la sortie du colorimètre et activer la voie EA0(voir fiche d'aide) bouton droit de la souris sur la voie 1, choisir le Calibre : -5/+5 pour afficher directement la concentration, créer un capteur utilisateur (voir fiche d'aide). Dans la boite de dialogue, renseigner les champs suivants : Nom : colorimètre ; Nom Courbe : C2 Indiquer les valeurs deAmplicationetDécalagetelles que : C2 =Amplificationx EA0 +Décalage(utiliser les valeurs de la courbe d'étalonnage). nombre de points : 400 ; durée totale : 10 min préparer le mélange réactionnel, remplir immédiatement une cuve, la placer dans le colorimètre et réaliser l'acquisition en appuyant sur la touche F10 (Echap pour stopper l'acquisition avant la fin). 5.3 - E XPLOITATION Objectif : tracer et exploiter la courbe de l'avancement en fonction du temps a Avancementde la réaction Établir une exression à un instant t de l'avancement en fonction de la concentration en ions permanganate, notéeC2 Utiliser la feuille de calcul de Latis pour effectuer le calcul puis tracer l'avancement en fonction du temps : Ouvrir la feuille de calcul. Utiliser la relation établie pour calculer l'avancement à partir de la concentration C2. notation : le nom de la variable avancement estavancementet nonx, C2 est la concentration en ions permanganate. Afficheravancementen fonction deTempsdans une nouvelle fenêtre. b) Déterminer le tems de demi-réaction. c Commentévolue la vitesse de la réactio? Comarer cette évolution de vitesse de réaction à l'évolution classique de la vitesse d'une réaction. Pour interpréter ce résultat, réaliser l'expérience suivante : préparer à nouveau le mélange réactionnel qui sera partagé en deux. Dans une des 2+ arts, aouter du chlorure de manganèse contenant des ions Mn.Noter les observations. Conclure. A la fin du TP, Édition, Capteurs Utilisateurs ;bouton droit : Supprimer le capteur Décrire les expériences réalisées et indiquer les résultats obtenus dans le compte-rendu