Comment étudier
l'évolution d'un système chimique au cours du temps
TP n°4 de Chimie
Objectifs : Réaliser le dosage de l’eau oxygénée puis réaliser le suivi cinétique de la décomposition de cette eau
oxygénée sur du platine.
L’eau oxygénée peut, selon les circonstances jouer le rôle d’oxydant ou de réducteur. Elle peut donc se dismuter,
c’est à dire réagir sur elle-même. Cette réaction est lente à température ordinaire. Il y a plusieurs moyens de
l’accélérer, en particulier en utilisant un catalyseur *. Un des catalyseurs est le platine. Ce platine est actuellement
vendu sous forme de disque utilisé pour l’entretien des lentilles de contact.
Recherchez la définition de ce terme.
Attention : compte tenu de la durée de la séance, il faut faire les manipulations dans l’ordre suivant :
1) Mettre en «route » le suivi cinétique de la réaction de décomposition de l’eau oxygénée.
2) Faire quelques mesures (pendant 10 minutes environ).
3) Faire le dosage de l’eau oxygénée en continuant les mesures du suivi cinétique.
4) Répondre aux questions en continuant les mesures du suivi cinétique.
I°) Suivi cinétique de la décomposition de l’eau oxygénée par mesures de pression :
Mode opératoire :
Ø Introduire dans le ballon 5,0 mL d’eau oxygénée (eau oxygénée du commerce diluée par 20). Observez.
Ø Coucher le ballon. Placer le disque de platine sur son col.
Ø Fermer le ballon avec le bouchon sur lequel est adapté le capteur de pression (laisser le ballon à l’horizontal)
Ø Redresser le ballon et déclencher le chronomètre au moment où vous redressez le ballon.
Ø Noter la valeur de la pression au départ (po) puis observez.
Mesures :
Ø Vous prenez des valeurs de pression toutes les 2 minutes pendant une vingtaine de minutes puis toutes les 5
minutes (noter à chaque fois les couples (p(bar), t(min)).
Ø Evaluez le volume V en m3 accessible au gaz. Précisez la méthode que vous utilisez (le matériel se trouve sur la
paillasse du prof)
Ø Mesurez la température T en Kelvin (on fait l’hypothèse que le milieu réactionnel est à la même température que
l’air ambiant.)
Ø Tracez la courbe x = f(t).
; 
sont mesurées à l’aide du capteur en bar, il faut convertir p
en pascal; R=8,31 J/k/mol.
Vous démontrerez cette relation à la question III.4.
II°) Dosage de l’eau oxygénée :
Pourquoi est –il nécessaire de faire le dosage de l’eau oxygénée au moment de l’expérience ?
* Vous doserez 5,0 mL d’eau oxygénée utilisée dans l’expérience I°) par une solution de permanganate de
potassium de concentration c = 0,10 mol/L .
Attention cette réaction de dosage doit se dérouler en milieu acide.
L’acide sulfurique qu’il convient d’employer est concentré à 50% . Le port des gants et des lunettes de protection est donc obligatoire.
* Ajoutez à l’eau oxygénée 4 mL d’acide sulfurique concentré à 50%, avant de commencer le dosage.
1) Les couples rédox intervenant dans le dosage sont MnO4-/Mn2+ et O2/H2O2. Ecrire les ½ équations et
l’équation du dosage.
2) Déterminer la concentration de l’eau oxygénée utilisée (Ecrire au préalable la relation à l’équivalence).
3) Les couples rédox mis en jeu lors de la réaction de décomposition de l’eau oxygénée sont H2O2/H2O et O2/H2O2 ;
établir l’équation de la dismutation de l’eau oxygénée.
4) Etablir le tableau d’avancement de la réaction (x = quantité de matière d’oxygène formé)
5)
Démontrez la relation
6) En utilisant le résultat du 2) (concentration de l’eau oxygénée) déterminer x max.
7) Déterminer le temps de demi- réaction.
8) Calculer puis comparez les vitesse aux dates : 0 min ; 10 min ; 30 min (Justifier l’évolution de ces vitesses).
