Page 37 - cinetique 2023

Contrôle 15

Premier Exercice
Teneur en fer d'un médicament

Pour trouver le teneur en fer d'un médicament, on dissout un comprime de ce médicament dans
un bécher contenant un volume V=100 mL d'eau. Puis on ajoute un volume V=100 mL d'une
-1
+
solution acidifiée (H en excès) de permanganate de potassium 4 = 0.03 mol.L .
L'équation de la réaction qui se déroule :
−
+
Mn + 5 2+ + 8 → 5 3+ + 2+ + .
2
4
À des dates données, on dose les ions permanganate et on détermine la concentration des ions
2+
Mn . On obtient alors le tableau suivant:
t (min) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
-3
[Mn ]. (10 0,00 0,99 1,53 1,98 2,25 2,46 2,61 2,67 2,76 2,82 2,82 2,82
2+
-1
mol.L )
1. Écrire la demi-équation de réduction.
2. Tracer la courbe représentant les variations de la concentration des ions manganèse au cours
du temps. Échelle 1cm pur 2 min en abscisses et 1cm pour 3× 10 . é
−4
−1
3. Analyser la courbe. Déduire le facteur cinétique qui explique la variation de la vitesse.
4. Déterminer graphiquement le temps de demi-réaction.
−
5. Déterminer une relation entre [Mn ] [ 3+ ].
4
−1
6. La vitesse de formation de Mn a t=8min est 1,32.10 . . . Deduire la de
−1
2+
−4
2+
disparition de Fe et la vitesse de la réaction.
-1
2+
7. Déterminer la masse du fer (II) dans le comprime. On donne: M (Fe )=56g.mol .
8. A t=20 min, on prélève un volume V= 10 mL du mélange réactionnel, on les verse dans un
erlenmeyer contenant de l'eau glacée et on dose les ions permanganates par une solution
-1
d'eau oxygénée de concentration C=0,02 mol.L .L'équation de la réaction du dosage :
2+
+
2MnO 4 + 5 H 2O 2 + 6 H 3O →2 Mn + 5O 2 + 14 H 2O équation (2)
-
a. Préciser le rôle de l'eau glacée. Nommer ce phénomène
b. Calculer la valeur théorique du volume à l'équivalence a t=22min
2+
c. Vérifier que le nombre de moles de Mn dans 200 mL à chaque instant peut être
calculé par la formule: 2+ = 3 × 10 −3 − ( ) .
6250
9. On répète la même expérience mais on utilise une solution de permanganate de potassium
de concentration C 2=3× 10 . .Tracer sur le même graphe l'allure de la courbe
−3
−1
2+
[Mn ]=g(t) entre t=0 et t=22 min. Justifier

Deuxième Exercice
Dismutation de thiosulfate

+
Le thiosulfate réagit avec l'ion H selon l'équation :
+
−
S2O + 2 H  S(s) + SO2(g) + H2O
2
3
36