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