Page 27 - cinetique 2023

Contrôle 11

Autocatalyse
Le but de cet exercice est l’étude de la cinétique de la réaction entre l’acide oxalique H 2C 2O 4 et
-
2+
l’ion permanganate MnO 4 en présence de l’ion Mn comme catalyseur, en milieu acide
l’équation de la réaction est :
−
+
5H 2C 2O 4(aq) + 2Mn 4( ) + 6H (aq)→ 2Mn 2+ (aq) + 10CO 2(g) + 8H 2O
Donnée:
- Le nitrate de manganèse Mn(NO 3) 2, est un composé ionique qui se dissout totalement dans
l’eau. Dans un bécher de 250 mL :
- On verse un volume V 1=100mL d’une solution acidifiée de permanganate de potassium de

-1
concentration C 1=0,01 mol.L
- On ajoute 0,4 mmol de nitrate de manganèse solide (on suppose que le volume de la
solution ne varie pas lors de la dissolution de ce solide)

- À l’instant t=0, on ajoute un volume V 2=100 mL d’une solution d’acide oxalique de
concentration C 2=0,1 mol.L
-1
Par une méthode appropriée on détermine la concentration des ions permanganate à

différentes dates t. les résultats sont donnés dans le tableau suivant :

t (min) 1 2 3 4 5 6 7 8
- 3,25 2,1 1,37 0,87 0,57 0,37 0,22 0,15
[MnO 4
-1
](mmol.L )

-1
1. Déterminer le volume de dioxyde de carbone dégagé à la fin de la réaction Vm=24L.mol
−
2. Calculer la concentration initiale des ions Mn 4( )
-
3. tracer sur un papier millimétré, la courbe [MnO 4 ]=f(t) dans l’intervalle de temps [0-8min]
Prendre les échelles suivantes : 2 cm pour 1min en abscisses et 1cm pour 0,4 mmol.L en
-1
ordonnées.
4. Justifier graphiquement comment varie la vitesse de la réaction en fonction du temps
5. Tracer l’allure de la courbe nCO2=g(t) en passant par 3points : t=0 ; t=4min et t=7min.
déduire la vitesse moyenne de formation de CO 2 entre 0 et 4 min Prendre les échelles

suivantes : 2 cm pour 1min en abscisses et 1cm pour 0,5 mmol en ordonnées.
6. Déterminer la vitesse moyenne de disparition de H 2C 2O 4 entre t=2 et t-6 min. Déduire la
vitesse de la réaction
-
2+
7. Etablir une relation entre la concentration de MnO 4 et la concentration de Mn à chaque
instant.
-
8. Etablir une relation entre la concentration de MnO 4 et la concentration de H 2C 2O 4 à chaque
instant

26