728 Chapitre 27
Évolution temporelle d’un système chimique
incolore. On suit donc l’avancement de la réaction par spectrophotométrie, à une longueur d’onde
proche du maximum d’absorption (λ = 520 nm). L’absorbance de la solution est A = εε[I 2 ] (loi de
Beer-Lambert). Un étalonnage avec quatre solutions de I 2 de concentrations de 1,0 · 10
−3 mol · L
−1
à 6,0 · 10
−3 mol · L
−1 permet d’obtenir la constante εε. Les trois mélanges suivants sont étudiés :
Mélange
n
o 1
n
o 2
n
o 3
[I 2 ] 0 (mol · L
−1 )
2,0 · 10
−3
2,0 · 10
−3
2,0 · 10
−3
[CH 3 COCH 3 ] 0 (mol · L
−1 )
1,58
1,58
0,95
[H 3 O
+
] 0 (mol · L
−1 )
0,12
0,24
0,24
La concentration c = [I 2 ] est calculée à partir de l’absorbance. c et ln(c) en fonction du temps sont
représentés ci-dessous :
0
50
100
150
200
250
300
350
400
t (s)
0.0000
0.0005
0.0010
0.0015
0.0020
c (mol
· L
−1
)
2
3
1
1
2
3
0
50
100
150
200
250
300
350
400
t (s)
−9.0
−8.5
−8.0
−7.5
−7.0
−6.5
−6.0
ln(c) (mol
· L
−1
)
1
2
3
Pour interpréter ces résultats, on suppose que la réaction admet un ordre partiel par rapport à
CH 3 COCH 3 , H 3 O
+ et I 2 :
v = k[CH 3 COCH 3 ]
α [H 3 O
+ ]
β [I 2 ]
γ
De plus, nous précisons les pentes des droites obtenues :
— pente 1 = −4,6 · 10
−6 mol · L
−1
· s
−1 ,
— pente 2 = −8,3 · 10
−6 mol · L
−1
· s
−1 ,
— pente 3 = −4,7 · 10
−6 mol · L
−1
· s
−1 .
1. Compte tenu des valeurs des concentrations initiales, montrer que l’expérience permet de déterminer l’ordre partiel γ par rapport à I 2 .
2. Déduire γ des résultats expérimentaux.
3. Quelles valeurs de α et β sont-elles suggérées par ces résultats ?
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