Terminale S1

BAC BLANC
Décembre 2010

PHYSIQUE-CHIMIE
D'après les sujets : • • • Polynésie 2007 (rattrapage) Polynésie 2003 Polynésie 2008

Durée de l'épreuve : 3 h 30 – Coefficient : 6 L'usage de la calculatrice est autorisé Ce sujet comporte 10 pages numérotées

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La page 10 est à rendre avec la copie

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SERIE SCIENTIFIQUE

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Exercice I : Titrage avec une réaction lente (7,5 points)
On souhaite déterminer la concentration ccom en peroxyde d’hydrogène (ou eau oxygénée) contenue dans une solution commerciale. Pour cela, on se propose d’étudier la réaction entre les ions iodure I– et le peroxyde d’hydrogène H2O2 en milieu acide. Cette réaction est lente et peut être considérée comme totale. Ces deux espèces chimiques appartiennent aux couples d’oxydoréduction I 2(aq) / I–(aq) e t H2O2(aq) / H2O(l). Parmi ces espèces, seul le diiode est coloré (jaune) en solution aqueuse. L’étude de la cinétique se fait par spectrophotométrie. I.1. Étude de la réaction d’oxydoréduction et préparation de la solution I.1.1. Écrire les demi-équations d’oxydoréduction des deux couples étudiés. I.1.2. En déduire que la réaction entre ces deux couples a pour équation : H2O2(aq) + 2 I–(aq) + 2 H+(aq) = I2(aq) + 2 H2O(l) I.1.3. Comment évolue la coloration de la solution au cours du temps ? Justifier. I.2. Étude d’une transformation par spectrophotométrie I.2.1. On utilise le spectrophotomètre pour réaliser la mesure de l’absorbance d’une solution aqueuse de diiode de concentration c0 = 1,0.10-2 mol.L-1. On mesure alors une absorbance A0 = 0,60. Sachant que l’absorbance A est proportionnelle à la concentration en diiode, déterminer le coefficient de proportionnalité k. Avant de faire réagir la solution commerciale d’eau oxygénée, on la dilue d’un facteur 10 afin c d'obtenir une solution d’eau oxygénée de concentration c 2 = com . 10 I.2.2. A une date t = 0, on mélange dans un bécher une solution d’iodure de potassium de volume V1 = 25 mL de