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Expérience

Décomposition catalysée de l'eau oxygénée

L'eau oxygénée ou peroxyde d'hydrogène, H2O2, se décompose en O2 et H2O suivant la réaction :

2 H2O2 (aq) → 2 H2O(l) + O2 (g)

Dans certaines conditions expérimentales, la concentration en peroxyde d'hydrogène diminue au cours du temps pendant que croît la concentration en oxygène suivant les données reprises dans la table ci-dessous et représentées dans la figure annexée. Les valeurs des vitesses de disparition de l'eau oxygénée, Δ[H2O2]/Δt, et d'apparition de l'oxygène, Δ[O2]/Δt, sont calculées pour chaque intervalle de temps Δt de 200 min. Les crochets [ ] symbolisent les concentrations en moles par litre.

Temps(min)

__________

[H2O2]

_________

[O2]

_________

Δ[H2O2]/ Δt

__________

Δ[O2]/ Δt

_________

0 0,020 0
200 0,01618 0,00191 - 1,91×10-5 9,55×10-6
400 0,01309 0,00345 - 1,55×10-5 7,7×10-6
600 0,01059 0,00471 - 1,25×10-5 6,3×10-6
800 0,00856 0,00572 - 1,01×10-5 5,05×10-6
1000 0,00693 0,00653 - 8,1×10-6 4,05×10-6
1200 0,00561 0,00720 - 6,6×10-6 3,35×10-6
1400 0,00453 0,00773 - 5,4×10-6 2,65×10-6
1600 0,00367 0,00817 - 4,3×10-6 2,2×10-6
1800 0,00297 0,00852 - 3,5×10-6 1,75×10-6
2000 0,00240 0,00880 - 2,85×10-6 1,4×10-6


Décomposition de l'eau oxygénée

On voit que la vitesse de disparition de l'eau oxygénée est toujours 2 fois plus grande et de signe contraire à la vitesse d'apparition de l'oxygène, ce qui est conforme à l'équation stœchiométrique de décomposition.

Afin d'obtenir une définition de la vitesse de réaction qui soit indépendante du composé choisi pour la mesurer, on écrira pour cette réaction :

le signe moins devant la variation de concentration en réactif étant destiné à obtenir un chiffre positif pour v.

Vitesse de décomposition de l'eau oxygénée