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oxydoréduction

très urgent, merci

    25 septembre 2016 à 11:55:42

    Bonjour,

    Voici mon sujet :

    On veut suivre par spectrophotométrie l'évolution de la réaction entre une solution aqueuse d'eau oxygénée et une solution d'iodure de potassium. Le mélange se colore lentement par suite de l'apparition de diiode coloré. Toutes les autres espèces chimiques intervenant sont incolores. La réaction entre l'eau oxygénée et l'iodure de potassium a lieu en milieu acide. Elle est lente mais totale si on attend suffisamment longtemps.

    1. Écrire l'équation chimique de la réaction étudiée.

    2. Cette réaction peut-elle être suivie par spectrophotométrie ?

    Mes questions :

    - que signifie réaction totale ?

    - comment trouver les formules de l'iodure de potassium, et de l'eau oxygénée ? Doit-on les connaitre par coeur ?

    - pourquoi préciser en milieu acide ? Est-on dans un cas d'oxydoréduction ; si oui, pourquoi ?

    - comment établir l'équation de la réaction ?

    - comment montrer qu'on peut suivre la réaction par spectrophotométrie ?

    Je vous remercie d'avance beaucoup pour votre aide.

    Bonne journée.

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      25 septembre 2016 à 17:52:18

      Bonjour,

      En quelle classe et quelle filière êtes vous ? On a besoin de cette info pour adapter les réponses :)

      1- Réaction totale signifie qu'après la réaction, il ne reste plus de réactifs. Autrement dit, si la réaction est totale, à la fin, il n'y a plus d'eau oxygénée et plus d'iodure de potassium, juste des produits de cette réaction.

      2- Pour les formules de l'iodure de potassium et de l'eau oxygénée, dans le cas d'un devoir maison vous pouvez les chercher sur internet (wikipédia ou simplement google). Dans certains livres il y a des tables à la fin ou au début qui résument les produits couramment utilisés en chimie, ça peut servir aussi.

      Selon votre classe il peut vous être demandé d'apprendre par coeur certaines listes de produits, ça il faut voir avec votre professeur. Après c'est pas très compliqué à apprendre parce que on déduit beaucoup de choses du nom. L'eau c'est H2O et l'oxygène O, donc l'eau oxygénée c'est H2O2. De même, l'iodure c'est I- et le potassium c'est K+, donc iodure de potassium ça fait KI.

      3- Pour le milieu acide il peut y avoir plusieurs raisons, j'ai peur de dire une bêtise je laisse les autres répondre. On est dans le cas d'une oxydoréduction quand il y a échange d'électrons entre deux molécules. Si on échange des protons H+, c'est une réaction d'acide/base.

      4- Pour trouver les équations, il faut faire d'un côté la liste des molécules qu'on a avant la réaction et d'un autre de celles qu'on a après. Il faut ensuite ajouter des coefficients de notre choix pour avoir autant de chaque atome d'un côté et de l'autre de la réaction. Il faut aussi qu'il y ait le même nombre de charges d'un côté et de l'autre.

      Exemple de réaction équilibrée :

      \( H_3O^+ + HO^- = 2H_2O \)

      On a bien 4 hydrogènes à droite et à gauche, 2 oxygènes, les charges s'annulent à droite (+ et - font 0) et il n'y en a pas à gauche.

      Pour équilibrer la réaction, on a le droit d'ajouter des électrons d'un côté ou de l'autre. On peut aussi ajouter de l'eau H2O autant qu'on veut, et des ions H+ autant qu'on veut quand on est en milieu acide.

      5- Pour montrer qu'on peut suivre la réaction par spectrophotométrie, on peut montrer qu'il y a une seule espèce colorée et les autres incolores. Alors lorsque cette espèce se forme, le mélange se colore. Un spectrophotomètre, c'est un appareil qui mesure la couleur en quelque sorte (c'est plus compliqué, n'écrivez pas ça sur une copie, mais on peut simplifier comme ça si vous ne savez pas ce que c'est). Donc si le mélange se colore lorsque qu'un produit se forme, le spectrophotomètre peut doser la quantité de ce produit.

      L'article wikipédia est peut être un peu compliqué si ne connaissez pas déjà le concept. Sur kartable c'est plus simple à comprendre (partie UV Visible uniquement, le reste ne nous intéresse pas ici) mais je crois qu'il faut un compte pour voir le cours.

      De manière générale, on peut trouver la réponse à la plupart de ces questions sur Kartable et sur Wikipédia (je vous l'accorde, ça demande de fouiller un peu, mais on y apprend des tas de choses) :)

      -
      Edité par Bibou34 25 septembre 2016 à 17:54:22

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        25 septembre 2016 à 20:33:57

        Merci beaucoup pour votre réponse. Sur ma copie, comment justifier l'emploi de la spectrophotométrie ? Merci.

        Je suis en Terminale S.

        -
        Edité par ZdsfdsqFdsgfg 25 septembre 2016 à 20:34:13

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          25 septembre 2016 à 20:42:37

          Si vous êtes en terminale S, je crois qu'il faut savoir le nom de certains composés par coeur pour le bac, demandez à votre professeur de physique-chimie.

          Le sujet de votre devoir précise "Le mélange se colore lentement par suite de l'apparition de diiode coloré. Toutes les autres espèces chimiques intervenant sont incolores.". Cela signifie que la seule espèce visible par spectrophotométrie dans cette solution est le diiode car si il est coloré, il absorbe dans le visible. Cette absorbance est non seulement détectable par un spectrophotomètre UV-Visible, mais aussi proportionnelle à la concentration en diiode. Il est donc possible de doser le diiode par ce moyen.

          Or en suivant la concentration de diiode, on suit la réaction car le diiode est un produit de cette réaction.

          -
          Edité par Bibou34 25 septembre 2016 à 20:43:24

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            25 septembre 2016 à 20:49:29

            Merci beaucoup. Puis-je vous soumettre un exercice de physique non compris pour mon contrôle de demain ? J'en ai besoin...
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              25 septembre 2016 à 20:53:02

              Allez-y, on va voir si je peux faire quelque chose (je promet rien).
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                25 septembre 2016 à 20:58:00

                Pourriez-vous juste envoyer "OK" car je ne peux pas envoyer mes réponses (interdiction d'envoyer 2 messages à la suite) ? Merci.

                Merci beaucoup. Le voici :

                Un skieur de masse m, animé d'un mouvement rectiligne glisse sur une piste inclinée d'un angle alpha par rapport à l'horizontale. La piste étant verglacée, on suppose qu'il n'y a pas de frottement. L'axe des altitudes est orienté vers le haut. On considère que l'énergie potentielle de pesanteur du skieur est nulle pour z=0. Le skieur se déplace du point A d'altitude za au point B d'altitude zB=0. Sa vitesse au point A est nulle.

                1. Exprimer en fonction de m g L et alpha, le travail du poids du skieur pour le déplacement AB.

                2. Sans faire de calcul ce travail est il moteur ou résistant ?

                3. Quel est le mode de transfert énergétique entre les points A et B ?

                4. Donner, en fonction de g, L et alpha l'expression de la vitesse du skieur au point B. Calculer la valeur de cette vitesse.

                En réalité, la vitesse du skieur en B est inférieure à celle attendue. Les frottements ne sont donc pas négligeables lors de la descente. On modélise ces frottements par une constante de valeur f.

                La différence entre la valeur théorique et la valeur réelle de l'énergie cinétique du skieur au point B est égale à 270 J.

                5. Donner la définition d'une force constante.

                6. En utilisant le travail de la force de frottement entre 1 et B, déterminer la valeur de f.

                Données : AB=L=13,5 m ; g=10 m.s^-2 alpha = 17,5 degrés.

                La suite arrive...

                -
                Edité par ZdsfdsqFdsgfg 25 septembre 2016 à 21:02:22

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                  25 septembre 2016 à 21:15:58

                  Quelques pistes :

                  1. Le travail du poids pour aller de A à B est égale à Ep(A)-Ep(b) (avec Ep l'énergie potentielle).

                  La formule de ton cours doit donner Ep(A) - Ep(b) = m*g*(zA - zB) avec zA et zB les hauteurs respectives entre le départ et l'arrivée.

                  Il te faut donc calculer zA en fonction de L et alpha. Fait un dessin et pense aux formules trigo, tu devrais trouver ça assez vite :)

                  Les explications sur l'énergie potentielle sont sur cette page.

                  2. Pour le travail, il est négatif si il est résistant, et positif si il est moteur. Explications ici (un peu compliqué il est vrai).

                  3. Pas compris la question. Peut être que quelqu'un d'autre saura mieux que moi te répondre.

                  4. L'énergie potentielle + l'énergie cinétique = constante. En zA, l'énergie cinétique est nulle car le skieur n'a pas de vitesse, donc tu détermine la constante. Tu calcules l'énergie potentielle en B (m*g*zB, or zB vaut 0...), et tu en déduis l'énergie cinétique en B. Là il faut se rappeler de la formule : \( (1/2)*m*v^2 \). Tu peux alors résoudre l'équation en exprimant v en fonction de m.

                  5. Cherche sur internet ce qu'est une force constante.

                  6. Je suis pas en mesure de répondre pour la force de frottement, je sais pas comment on la considère en terminale.

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                    25 septembre 2016 à 21:19:18

                    Voici ce que j'obtiens :

                    1. W=m*g*L*sin(alpha)

                    2. zA supérieur à zB donc le travail est moteur.

                    3/ ? Pourriez-vous demander à quelqu'un de votre entourage (j'ai vu que vous étiez en prépa !) car j'ai besoin de la réponse pour mon contrôle de demain...

                    4/ J'y réfléchis.

                    5/ OK.

                    6/ En terminale, on a : WAB(F)=-f*AB.

                    Merci.

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                      25 septembre 2016 à 21:29:51

                      1/ et 2/ Ça m'a l'air juste

                      3/ En fait le problème c'est plutôt la formulation de la question. Je ne vois pas à quelle notion au programme de terminale ça peut faire référence. Il faudrait que ça soit un professeur de terminale qui vous réponde, et pas un étudiant. Et malheureusement, des profs, j'en connais pas qui répondent à 22h le dimanche soir :/

                      4/ et 5/ Ok :)

                      6/ J'ai jamais utilisé ce travail de frottement, je pense que ça doit être : WAB(F) + WAB(Poids) = Ec à l'arrivée (car à l'arrivée Ep vaut 0 et Ep + Ec = constante). On doit pouvoir exprimer le nouveau v à partir d'Ec.

                      Bon courage pour votre contrôle. Ne stressez pas trop et ne vous couchez pas trop tard, c'est plus contre-productif qu'autre chose :)

                      -
                      Edité par Bibou34 25 septembre 2016 à 21:31:03

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                        25 septembre 2016 à 21:36:12

                        4/ Em(B)=1/2*m*v² + Ep
                        où Ep=mg*zb=0
                        Donc : Ec(B)=1/2*m*v²

                        Or les frottements sont négligés donc l'énergie mécanique est constante.

                        Et : Em(A)=1/2*m*v²+Ep
                        v=0
                        Donc : Em(A)=Ep=mgzA=L*m*g=13,5*m*g.

                        Donc : 13,5*m*g=(1/2)*m*v²
                        13,5*g=(1/2)*v²
                        27g=v²
                        v=racine carrée de (27g).

                        v=3 racine de 30.

                        Est-ce correct ?

                        Merci.

                        NB : Y aurait-il la réponse à la question 3 ici : http://gwenaelm.free.fr/2008-9/file/1S/Le_travail_mode_de_transfert_d_energie_(prof).pdf ?

                        -
                        Edité par ZdsfdsqFdsgfg 25 septembre 2016 à 21:39:31

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                          25 septembre 2016 à 21:47:05

                          C'est correct pour la 4, mais il manque l'unité. En quoi est v ? en km par heure ou mètres par seconde ? (indice : en quoi est g ?).

                          Pour la réponse à la question 3, je sais pas trop. C'est en effet un document de terminal, mais je vois pas trop la réponse dedans :/

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                            25 septembre 2016 à 21:51:25

                            Pourrait-on dire que il y a transfert complet de l'énergie cinétique en énergie potentielle et inversement grâce au travail ?

                            L'unité est le m.s^-2 ?

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                              25 septembre 2016 à 21:54:25

                              On pourrait dire ça. Je sais pas si la phrase réponds à la question, mais en tout cas elle est juste.

                              Non, ça c'est l'unité de g. Or tu as g en m.s^-2 multiplié par des mètres = un vitesse au carré.

                              D'où la vitesse = la racine de m^2 * s^-2, soit vitesse = m.s^-1. La vitesse est en mètres par seconde.

                              m.s^-2, c'est une accélération :)

                              -
                              Edité par Bibou34 25 septembre 2016 à 21:54:56

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                                25 septembre 2016 à 21:56:51

                                OK. Merci beaucoup pour votre aide. En revanche, comment faire pour la dernière question ?

                                En utilisant la relation que je vous ai donnée...

                                -
                                Edité par ZdsfdsqFdsgfg 25 septembre 2016 à 22:17:30

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                                  26 septembre 2016 à 19:06:54

                                  Yop,

                                  Désolé je suis parti me coucher hier, j'ai pas vu votre dernier message :( Ça s'est bien passé finalement ?

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