Ions iodure et peroxodisulfate        hélios n°14 p34

 

On veut étudier la réaction entre les ions iodure et les ions peroxodisulfate en solution aqueuse. Cette réaction donne du diiode et des ions sulfate.

 

1) Équation de la réaction

Les ions I- sont oxydés (ils perdent un électron) en diiode selon la demi-équation électronique :

I2 + 2 e- = 2 I-

Ces deux électrons ne peuvent qu’être pris par les ions S2O82- qui sont réduits en ions SO42- selon la demi-équation électronique :

S2O82- + 2 e- = 2 SO42-

L’équation de la réaction est donc :                  2 I- + S2O82- à I2 + 2 SO42-

 

2) Il s’agit d’une réaction d’oxydoréduction puisqu’il y a eu échange d’électrons

Les deux couples en présence sont :     le couple I2 / I-             et le couple      S2O82- / SO42-

La réaction ne s’accompagne pas de dégagement gazeux ni de production ou consommation d’ions H3O+, elle ne peut donc pas être suivie par la mesure d’un volume gazeux produit ou par pH-métrie. La variation des concentrations ioniques fait qu’on peut la suivre par conductimétrie. La coloration du diiode en solution aqueuse fait qu’on peut également la suivre par colorimétrie.

 

3) Pour préparer 100 mL de solution de KI à 5.10-2 mol.L-1, il faut n = c.V = 5.10-2.0,1 = 5.10-3 mol de iodure de potassium,
soit une masse m = M.n = (126,9 + 39,1).5.10-3 = 0,83 g de poudre de KI

Il faut donc peser 0,83 g de iodure de potassium en utilisant une coupelle et une balance au centigramme près ; verser la poudre dans une fiole jaugée de 100 mL, rincer la coupelle au dessus de la fiole, à l’aide d’une pissette ; ajouter une certaine quantité d’eau distillée ; boucher la fiole et agiter jusqu’à dissolution complète ; compléter d’eau distillée jusqu’au trait de jauge en ajustant à l’aide d’une pissette.

 

4) On ajoute à 100 mL de la solution de KI à 5.10-2 mol.L-1 100 mL d’une solution de S2O82- à 5.10-2 mol.L-1 . Le tableau d’avancement de la réaction sera le suivant :

Équation de la réaction

     2 I-           +        S2O82-      à        I2        +     2 SO42-

Quantité de matière dans l’état initial (mol)

0,005

0,005

0

0

v

Quantité de matière au cours de la transformation (mol)

0,005-2x

0,005-x

x

2x

v

Quantité de matière dans l’état final (mol)

0

0,0025

0,0025

0,005

v

 

Le réactif limitant est donc les ions iodure.

La quantité de matière de diiode dans la solution finale est n = 0,0025 mol

La concentration de la solution finale en ions iodure est donc [I2 ] = n / V = 0,0025 / (0,100 + 0,100) = 1,25.10-2 mol.L-1

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