سلسلة تمارين
Étude des transformations lentes, vitesse de réaction, temps de demi-réaction et suivi cinétique.
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Série d’exercices :
Cinétique chimique
Baccalauréat - Sciences
expérimentales
Année scolaire 2026-2027
Série d’exercices n
◦
1 : Cinétique chimique
Exercice n
◦
1 : Cinétique de la réaction entre l’eau oxygénée et les ions
iodure (5 points)
On étudie la réaction lente entre le peroxyde d’hydrogène H2O2 et les ions iodure I
−
en milieu acide.
L’équation de la réaction est :
H2O2 + 2I
−
+ 2H
+
→ I2 + 2H2O
Données : V = 100 mL, [H2O2]0 = 0, 1 mol · L
−1
, [I
−
]0 = 0, 2 mol · L
−1
.
1) Partie A : Étude théorique
a) Dresser le tableau d’avancement de la réaction en utilisant l’avancement x.
2) Partie B : Vitesse de réaction
a) Définir la vitesse moyenne de la réaction entre deux instants t1 et t2.
b) Définir la vitesse instantanée de la réaction à un instant t.
3) Partie C : Exploitation
a) Exprimer l’avancement x en fonction de la quantité de matière de diiode n(I2) formé.
b) En déduire l’expression de la vitesse volumique v en fonction de la concentration [I2].
50 100 150 200 250 300 350 400
2
4
xf = 5.0 mmol • t
1/2
= 80 s — reference
t (s)
x (mmol)
Fig. 1 : Évolution de l’avancement x au cours du temps.
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Série d’exercices : Cinétique chimique Baccalauréat - Sciences expérimentales
Exercice n
◦
2 : Suivi temporel de la réaction entre les ions peroxodisulfate
et les ions iodure (5 points)
La réaction entre les ions peroxodisulfate S2O
2−
8
et les ions iodure I
−
est totale et lente. Équation :
S2O
2−
8
+ 2I
−
→ 2SO
2−
4
+ I2.
Données : V = 50 mL, T = 25
◦
C.
1) Partie A : Exploitation graphique
a) Déterminer graphiquement le temps de demi-réaction t1/2 à partir de la courbe.
b) Déterminer la valeur de la vitesse de réaction à t = 0 s.
2) Partie B : Interprétation
a) Comment évolue la vitesse de réaction au cours du temps ?
b) Justifier cette évolution par un facteur cinétique.
3) Partie C : Catalyse
a) Quel est le rôle d’un catalyseur ?
b) Comment modifie-t-il le temps de demi-réaction t1/2 ?
50 100 150 200 250 300 350 400
2
4
xf = 5.0 mmol • t
1/2
= 80 s — reference
t (s)
x (mmol)
Fig. 2 : Courbe de l’avancement x = f (t).
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Exercice n
◦
3 : Dosage du diiode formé (5 points)
On dose le diiode formé dans la réaction précédente par une solution de thiosulfate de sodium selon
l’équation : 2S2O
2−
3
+ I2 → S4O
2−
6
+ 2I
−
.
Données : Cthiosulfate = 0, 05 mol · L
−1
, Vessai = 10 mL.
1) Partie A : Méthode de trempe
a) Pourquoi utilise-t-on la méthode de trempe avant le dosage ?
b) En quoi consiste-t-elle ?
2) Partie B : Relation d’équivalence
a) Établir la relation à l’équivalence entre les quantités de matière.
b) Exprimer n(I2) en fonction de Cthiosulfate et Veq.
3) Partie C : Calcul
a) Exprimer [I2] en fonction de Veq.
b) Calculer [I2] pour Veq = 10 mL.
burette : VE = 10 mL
prise VA = 20 mL
agitateur
Fig. 3 : Montage expérimental de dosage.
Exercice n
◦
4 : Facteurs cinétiques (5 points)
On compare deux expériences de la même réaction à des températures différentes.
Données : T1 = 20
◦
C, T2 = 40
◦
C.
1) Partie A : Analyse comparative
a) Tracer l’allure de la courbe x = f (t) à une température T2 > T1.
b) Comparer les temps de demi-réaction t1/2 pour les deux températures.
2) Partie B : Propriétés des catalyseurs
a) Définir la sélectivité d’un catalyseur.
b) Définir la spécificité d’un catalyseur.
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100 200 300 400 500 600 700
2
4
xf = 5.0 mmol • t
1/2
= 150 s — temperature elevee
t (s)
x (mmol)
Fig. 4 : Comparaison des courbes à différentes températures.
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