Vitesse de réaction par turbidité et couleur – croix qui disparaît et cristal violet

ChimieCinétique et équilibre15–16 ans

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Laboratoire virtuel avec deux façons de mesurer une vitesse de réaction sans recueillir de gaz. Croix qui disparaît : Na₂S₂O₃ + HCl forme du soufre qui trouble peu à peu la solution ; vous chronométrez la disparition de la croix, calculez 1/t et le tracez en fonction de la concentration et de la température. Colorimètre : le cristal violet se décolore dans un excès de NaOH ; vous comparez les graphiques de A, ln A et 1/A pour montrer que la réaction est d’ordre 1 par rapport au colorant et trouver la constante de vitesse k.

Leçon : Cinétique chimique – mesure de la vitesse, effet de la concentration et de la température, constante de vitesse

Ce qu’elle montre

Deux méthodes pour suivre une réaction sans recueillir de gaz. Avec la croix qui disparaît, Na₂S₂O₃ + 2HCl → 2NaCl + S + SO₂ + H₂O forme du soufre colloïdal jusqu’à masquer la croix sous la fiole. Chaque essai finit à la même quantité de soufre, donc 1/t mesure la vitesse moyenne, proportionnelle à la concentration en thiosulfate et environ doublée tous les 10 °C. Avec le colorimètre, le cristal violet réagit avec un excès d’hydroxyde ; l’absorbance suit A = εlc et seul ln A en fonction du temps donne une droite : ordre 1 par rapport au colorant, avec k' = −pente.

Mode d’emploi

Choisissez la Méthode. Pour la croix qui disparaît, réglez Na₂S₂O₃ 0,15 M, Température et Vitesse du temps, cliquez sur Verser HCl et démarrer puis sur Croix invisible – stop quand la croix disparaît, ou utilisez Mesure auto. Basculez le graphique entre 1/t – concentration et 1/t – température. Pour le colorimètre, réglez [OH⁻] et Température, cliquez sur Démarrer la mesure, puis comparez A – t, ln A – t et 1/A – t. Annuler le dernier, Effacer le tableau et Réinitialiser gèrent les données.

Paramètres modifiables

  • Méthode de mesure Croix qui disparaît (Na₂S₂O₃ + HCl), Colorimètre (cristal violet + NaOH)
  • Volume de Na₂S₂O₃ 0,15 M (complété à 50 mL avec de l’eau) 10–50 mL
  • Température 10–50 °C
  • Concentration en OH⁻ (NaOH, colorimètre) 0,01–0,1 M

Questions à explorer

  1. Pourquoi peut-on utiliser 1/t comme mesure de la vitesse dans l’expérience de la croix qui disparaît ?
  2. Comment varie le temps de disparition de la croix quand la température augmente de 10 °C ?
  3. Pourquoi une droite pour ln A en fonction du temps indique-t-elle un ordre 1 par rapport au cristal violet ?