Thème : Cinétique chimique Fiche 5 : Vitesse de réaction
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2 juin 2019 Solution. • On constate que le temps de demi-réaction dépend de la concentration initiale (pression initiale) du réactif.
Corrigé de la fiche TD 10 « la cinétique » Q1. Parmi ces affirmations
a) 0 b) 1. Page 2. c) 2 (on peut déduire l'ordre à partir de l'unité de la constante de vitesse k) d) 3 e) Aucune proposition n'est correcte. EXERCICE 1 : pour
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2) En déduire k et τ1/2. Rép : k = 6 27.10−4 s−1 ; τ1/2 = 18 min 25 s. □ Exercices corrigés. CC2. §. ¦. ¤. ¥. Ex-CC2.8 Vitesse d'une réaction et vitesses de
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Transformations chimiques 1 – Travaux dirigés Langevin-Wallon PTSI 2017-2018 Cinétique chimique Exercices Exercice 1 : Analyse de courbes
Comment comprendre la cinétique chimique ?
On appelle cinétique chimique l'étude de l'évolution dans le temps des systèmes chimiques. Car, lors d'une réaction chimique, le passage d'un état initial à un état final ne se fait pas instantanément. Il demande un temps plus ou moins long.Qu'est-ce que la loi de vitesse ?
Définition : On appelle loi de vitesse la relation entre la vitesse de réaction et les concentrations de toutes les substances présentes dans le milieu réactionnel, ainsi que tous les autres facteurs susceptibles d'avoir une influence sur la vitesse.Quelle est la valeur de la constante de vitesse K ?
L-1. L'unité de la constante de vitesse k peut être déterminée par une analyse dimensionnelle (la dimension d'une grandeur se note entre crochets). Ainsi, [k] = T-1 (T : symbole dimensionnel d'un temps). Nous pouvons en déduire que, pour une réaction d'ordre global n = 1, l'unité usuelle de k est : s-1.- On peut donc vérifier qu'une réaction est d'ordre deux en s'assurant que sa vitesse est proportionnelle au carré de la concentration.
Exercices de cinétique chimique
Important : les liens vers la correction des cinq premiers exercices sont donnés à la fin de ce document.
méthylpropane (noté RBr) qui conduit au 2-méthylpropan-1-ol (noté ROH) par substitution.Première expérience
Temps (minutes) 0 10 20 30 40
Deuxième expérience
Temps (minutes) 0 10 20 30 40
Exercice n° 2 : Addition du chlorure d'hydrogène sur un alcène Le chlorure d'hydrogène B s'additionne sur le cyclohexène A en donnant le chlorocyclohexane C.La chromatographie en phase gazeuse (CPV) permet de connaître à tout instant les concentrations en cyclohexène A et
en chlorocyclohexane C, et par conséquent d'étudier la cinétique de la réaction.Le tableau ci-dessous rassemble les diverses valeurs de la vitesse initiale mesurée en fonction des concentrations
maintenu constant.Déterminer les ordres partiels par rapport à A et B, ainsi que la constante de vitesse à 25 °C.
2On obtient les résultats suivants :
t (min) 0 1,0 2,0 3,0 t (min) 0 1,0 2,0 4,0 Déterminer les ordres partiels p et q ainsi que la valeur de la constante de vitesse k. Déterminer les ordres partiels p et q ainsi que la constante de vitesse à 25 °C. 3Exercice n° 5 : Synthèse de Williamson
Le tableau ci-dessous présente les valeurs de la constante de vitesse en fonction de la température.
T ( °C) 0 6 12 18 24 30
1) Indiquer quel est l'ordre global de la réaction et proposer une loi de vitesse correspondante.
2) Déterminer l'énergie d'activation et le facteur de fréquence associés à cette réaction.
Sans entrer dans les détails de la réaction photochrome, A se transforme spontanément en B par voie thermique, et
B peut être transformé en A s'il est irradié à la bonne longueur d'onde. Les mesures sont réalisées toutes les minutes pendant 20 minutes.Temps (min) Absorbance
0 1,417
1 1,161
2 0,982
3 0,843
4 0,722
5 0,622
6 0,538
7 0,469
8 0,401
9 0,342
10 0,293
11 0,252
12 0,216
13 0,185
14 0,159
15 0,137
16 0,118
17 0,101
18 0,087
19 0,075
20 0,065
41) Utiliser la méthode différentielle afin de déterminer l'ordre de la réaction.
2) À l'aide de la méthode intégrale, valider l'ordre de la réaction et déterminer la constante de vitesse dans les
conditions de la réaction.3) Expliquer la méthode des temps de demi-réaction. Peut-on l'utiliser pour cette expérience ?
4) Rappeler le principe de la méthode des vitesses initiales.
5) L'étude cinétique réalisée à différentes températures a conduit aux résultats ci-après. Comment peut-on
correspondants. k (ିଵ) 0,083 0,16 0,32 1,27 4,81T (°C) 20 25 30 40 50
6) Pour aller plus loin : On observe expérimentalement que plus le solvant est polaire, plus la réaction est lente.
Sachant que cette réaction suit un mécanisme concerté, proposer une explication.7) Avec le photochrome T1259, la réaction est beaucoup plus rapide. Proposer une explication.
5 O O O OH OH OHOH OH HO HO OHSaccharose
Aspect macroscopique
On réalise dans un bécher une solution aqueuse de concentration en saccharose. Une petite quantité de cette
rotatoire Ƚൌʹʹǡι. La cuve est alors rincée et séchée.régulièrement le pouvoir rotatoire. La réaction est quantitative. Les résultats sont rassemblés ci-dessous.
t (min) 0 10 20 30 40 50 60 90 λComme on le voit dans le tableau, le pouvoir rotatoire, initialement positif, diminue progressivement pour finalement
changer de signe lorsque la réaction est suffisamment avancée. En raison de cette propriété, cette réaction porte le
Pouvoirs rotatoires spécifiques du saccharose S et du glucose G :2) Pourquoi la constante de vitesse k peut-elle être qualifiée de constante de vitesse apparente ?
4) Établir la loi suivante :
65) Utiliser une régression linéaire puis conclure.
Pour savoir si la réaction est catalysée en milieu acide, on peut déterminer son ordre par rapport aux ions ଷܱ
température constante, on mesure les temps de demi-réaction en fonction du pH. On trouve : pH 3,8 5,0 ions oxonium. En déduire la valeur de la constante de cette réaction.Aspect microscopique
On propose le mécanisme simplifié suivant.
expérimentaux précédents.20 °C, le pourcentage de saccharose restant dans la boisson, en admettant que le pH de la solution est de 2,5 et
7 transformation est le suivant :1) Donner les représentations de Lewis de toutes les espèces intervenant dans ce mécanisme. Un électron célibataire
sera représenté par un point.2) Établir la loi de vitesse pour les deux hypothèses suivantes :
3) Sachant que les radicaux sont des espèces particulièrement réactives, quelle hypothèse vous semble la plus
raisonnable ?4) Expérimentalement, la vitesse de cette réaction diminue lorsque la température augmente. Commenter.
6) Tracer un profil réactionnel en accord avec le mécanisme de cette réaction.
Exercice n° 9 : Cinétique enzymatique
caractérisé par sa constante de dissociation ୗ. constante. 8 Exercice n° 10 : Décomposition du nickeltétracarbonyle (D'après Centrale 2013)Ni(CO)4(g) = Ni(s) + 4 CO(g) (3)
a conduit A.B. Callear, en 1961, à proposer pour cette réaction de décomposition le mécanisme suivant :
Ni(CO)4(g)ҙNi(CO)3(g) + CO(g)
Ni(CO)3(g)ҙ Ni(CO)2(g) + CO(g)
simplifié suivant : (1) Ni(CO)4(g)ҙNi(CO)3(g) + CO(g) (2) Ni(CO)3(g)їŝ(s) + 3 CO(g)vitesses des actes élémentaires. c0 et c désignent respectivement les concentrations en nickeltétracarbonyle à la date t =
0 et à la date t.
3) Même question si kоϭ[CO] ԟk2.
4) Le tracé de ݈݊ቀ
Conclure.
9Correction de quelques exercices
Exercice 1
Exercice 2
Exercice 3
Exercice 4
Exercice 5
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