Déterminer un temps de demi-réaction Problème

À température ambiante, la réaction entre les ions iodure \(\displaystyle{I^{-} _{\left(aq\right)}}\) et les ions peroxodisulfate \(\displaystyle{S_2O^{2-} _{8\left(aq\right)}}\) est lente et totale.

Le tableau suivant représente l'évolution d'un système chimique contenant à l'instant initial 5,0 mmol de peroxodisulfate d'ammonium et 25,0 mmol d'iodure de potassium :

t(min) 0,0 2,5 5,0 11,0 14,5 20,0 25,0 30,0
\(\displaystyle{n\left(S_2O^{2-} _{8\left(aq\right)}\right)}\) (mmol) 5,0 4,5 4,2 3,5 3,1 2,7 2,5 2,2
\(\displaystyle{x\left(t\right)}\) (mmol)

Écrire la réaction d'oxydoréduction qui a lieu entre les ions iodure et les ions peroxodisulfate, sachant qu'elle forme du diiode \(\displaystyle{I_{2\left(aq\right)}}\) ainsi des ions sulfate \(\displaystyle{SO^{2-} _{4\left(aq\right)}}\).

Les ions rencontrés ici sont incolores ; seul le diiode est brun en solution. Proposer au moins une méthode permettant de suivre l'évolution du système.

Établir le tableau d'avancement de la réaction et déterminer l'avancement maximal.

Relier l'avancement de la réaction x à la quantité de matière initiale d'ion peroxodisulfate ainsi qu'à la quantité de matière d'ion peroxodisulfate à un instant donné.

Compléter la dernière ligne du tableau donné en énoncé.

À l'aide du tableau complété, tracer la courbe \(\displaystyle{x = f\left(t\right)}\) puis en déduire le temps de demi-réaction \(\displaystyle{t_{1/2}}\) après avoir rappelé sa définition.

énoncé suivant