Chap 6 . Transformations associées à des réactions acido-basiques
Ke est indépendante de l'état initial (en particulier de la concentration initiale) d'acidité en fonction du taux d'avancement final de la réaction de.
Reaction chimique - Thermodynamique - Cinétique
Le calcul du rendement ou taux d'avancement ? d'une réaction se fait à partir du Relation entre grandeur molaire et grandeur de réaction r. k k. i i k.
Cinétique chimique - vitesse de réaction
La loi de vitesse est la relation entre la vitesse et les quantités de réactifs produits ou autres corps présents dans le système. En concentration
Chapitre 2 - Évolution spontanée dun système chimique
On définit le taux d'avancement ? comme étant le rapport entre l'avancement Si Qr = K(T) l'équilibre dynamique est atteint
Jour n°1
On désigne par ? l'avancement de la réaction. 4) Calculer à l'équilibre la valeur du taux de dimérisation de FeCl3 (noté ?) défini comme le rapport entre la
CORRIGÉ du Devoir Surveillé n°1
1 Oct 2015 À cette température la constante d'équilibre K° de la réaction de ... tableau d'avancement
Description dun système et évolution vers un état final
1. Établir le bilan de matière de la réaction en utilisant le taux d'avancement ? de la réaction. En déduire la relation entre ?eq et K?
CORRIGE
alors quelle est la relation entre les fractions xN2 et xH2. thermodynamique d'équilibre K°(T) lorsque la température augmente.
Génie de la Réaction Chimique: les réacteurs homogènes
14 Jul 2022 Exercice : Quand utiliser le taux de conversion ou l'avancement ... Définir le taux de conversion puis établir les relations entre les ...
Méthodes en Sciences-Physiques. Programme de Terminale S
12 May 2007 4.1 Détermination du taux d'avancement et de la constante d'acidité ... 5.3 Relation entre la quantité d'électrons échangés ne? et d'autres ...
[PDF] PDF - AlloSchool
Cette expression montre que le taux d'avancement de la réaction dépend de la constante d'équilibre K Plus que la constante d'équilibre K est grande plus que leÂ
Taux davancement de réaction taux de conversion par rapport à un
Lorsque la réaction est totale c'est à dire lorsqu'elle consomme la totalité d'au moins un des réactifs le taux d'avancement de réaction vaut 1 (ou encoreÂ
[PDF] AVANCEMENT FINAL DUNE RÉACTION CHIMIQUE
21 oct 2010 · Connaître la définition du taux d'avancement final et le déterminer à partir d'une mesure La transformation d'un système chimique est-elleÂ
Influences de la valeur de la constante de réaction et de létat initial
D'après cette relation le taux d'avancement final est fonction de la constante d'équilibre K et de la concentration initiale de l'acide donc des conditionsÂ
Déterminer un taux davancement à létat final - Maxicours
Le taux d'avancement final noté ? est égal au rapport de l'avancement final sur l'avancement maximal avec : ? le taux d'avancement final sans unité; xmaxÂ
[PDF] État déquilibre dun système - Chapitre 1
La connaissance de la valeur de K ne suffit pas pour dire si une transformation est totale puisque le taux d'avancement dépend également des concentrationsÂ
[PDF] dossier 8 équilibre chimique et quotient de réaction - Mediachimie
6 jan 2021 · L'avancement d'une réaction est défini par la relation : ? = ? = ? = 2 Le taux d'avance- ment d'une réac- tion totale vaut :
[PDF] Chapitre 2 - Évolution spontanée dun système chimique
Taux d'avancement On définit le taux d'avancement ? comme étant le rapport entre l'avancement final xf (pour le cas d'une réaction équilibrée) etÂ
Comment calculer le taux d'avancement ?
Le taux ou degré d'avancement de réaction x s'écrit : x = x / xmax. Lorsque la réaction est totale, c'est à dire lorsqu'elle consomme la totalité d'au moins un des réactifs, le taux d'avancement de réaction vaut 1 (ou encore 100%).Quel est l'effet de la constante d'équilibre sur le taux d'avancement ?
cette expression montre que le taux d'avancement de la réaction à l'équilibre dépend de la constante K de la réaction. Les mesures montrent que ce taux d'avancement à l'équilibre est d'autant plus élevé que la constante K est plus grande.8 sept. 2009Quelle est la formule de K ?
Équilibres acido-basiques : KA, KB
AH + H2O = A? + H3O+. Plus la constante d'acidité est élevée, plus l'acide se dissocie dans l'eau, donc plus l'acide est fort.- 1Expression de la constante d'équilibre. Kc=[HI(g)]2[I2(g)]?[H2(g)]2Déterminer les concentrations à l'équilibre par le tableau IVE. ? ?I2(g) I 2 ( g ) + 3Calcul des concentrations à l'équilibre. Kc=[HI(g)]2[I2(g)]?[H2(g)]=[0,5?2x]2[x][x]=50,5. Il faut alors résoudre l'équation afin d'isoler le x. 4Concentrations à l'équilibre.
PCSI Devoir Surveillé 1 Jeudi11octobre2018 Equilibreschimiques&cinétiquemacroscopiqueCORRIGE 2 PREMIER PROBLÈME (EQUILIBRES) AUTOURDELASYNTHÈSEDEL'AMMONIACA/ETUDEDELASYNTHESEINDUSTRIELLEDEL'AMMONIACLasynthèsedel'ammoniacNH3,aumêmetitrequelasynthèsedel'acidesulfurique,estundesprocédéscatalytiqueslesplusimportantsdansl'industriechimique.Àlabasedel'industriedesengraisazotés,elleassurel'autosuffisanceencéréalesdenombreuxpays.En1909,Haberdécouvrel'effetcatalytiquedufersurlaréactionentrelediazoteN2etledihydrogèneH2:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)Équilibre(1)1) Enutilisantunerelationdontondonneralenom,exprimerlaconstanted'équilibreK°(T)del'équilibre(1).UtilisonslarelationdeGuldbergetWaage:í µÂ°í µ= í µ(í µí µ!)é!!í µ(í µ!)é!í µ(í µ!)é!!Commelesgazsontdesgazparfaits:í µÂ°í µ= í µí µí µí µ,Ã©í µí µÂ°í µí µí µí µ,Ã©í µí µÂ°í µí µí µ,Ã©í µí µÂ°í µ2) ExprimerlapressionpartielledechaquegazenfonctiondelafractionmolairedecegazetdelapressiontotaleP.UtilisonslaloideDalton:í µí µ= í µí µí µAlors:í µÂ°í µ= í µí µí µí µ,Ã©í µ.í µí µÂ°í µí µí µí µ,Ã©í µ.í µí µÂ°í µí µí µ,Ã©í µ.í µí µÂ°í µ3) Endéduirel'expressiondelaconstanteK°(T)enfonctiondesfractionsmolairesxN2,éq,xH2,éq,xNH3,éq,delapressiontotalePetdelapressionstandardP°.
3 í µÂ°í µ= í µ!"!,é!.í µí µÂ°!í µ!!,é!.í µí µÂ°í µ!!,é!.í µí µÂ°!Quipeutaussiseréarrangerainsi:í µÂ°í µ= í µí µí µí µ,Ã©í µí µí µí µí µ,Ã©í µí µí µí µ,Ã©í µí µí µÂ°í µí µTrèsvite,sousl'impulsiondeBosch,leprocédéestindustrialisé.En1920,unréacteurproduisant15milletonnesd'ammoniacparanestmisenservice.Aujourd'hui,100millionsdetonnesd'ammoniacsontproduitesparanparceprocédé:lesréactifssontintroduitsenproportionsstoechiométriques,latempératureestfixéeentre640et800K;lapressionestchoisieentre8.106Paet3.107Pa.Influencedelatempératureí µetdelapressioní µsurlacompositionà l'équilibreL'objectifdelasynthèseestd'optimiserlafractionmolaireenammoniacxNH3à lasortieduréacteur.Onenvisagedansunpremiertempslasituationoùl'étatd'équilibrethermodynamiqueestatteintà lasortieduréacteur.Lemilieuréactionnelnecontientinitialementquedudiazoteetdudihydrogèneenproportionsstoechiométriques.4) LesgazN2(g)etH2(g)ontétéintroduitsenproportionsstoechiométriques.IndiqueralorsquelleestlarelationentrelesfractionsxN2etxH2.Silesgazontétéintroduitsdanslesproportionsstoechiométriques,alors:í µí µí µ =í µí µí µí µ 5) QuellerelationrelielesfractionsmolairesxN2,xH2etxNH3?Lasommedesfractionsmolairesestégaleà 1:í µí µí µ + í µí µí µ + í µí µí µí µ =í µ 6) Enutilisantlacourbepouryreleverlesvaleursnumériquesutilises,etlesrésultatsdesquestions6et7,estimerlavaleurdelaconstanted'équilibreK°(700K)à 700K.
4 IlestpossibledereleverlavaleurdelafractionmolairedeNH3à partirdelatempérature:Parexemple,lorsqueP=10MPa=10.106Pa=100.105Pa=100bar,xNH3,éq=0,21Or:í µí µí µ,Ã©í µ + í µí µí µ,Ã©í µ + í µí µí µí µ,Ã©í µ =í µetí µí µí µ,Ã©í µ =í µí µí µí µ,Ã©í µ Alors:í µ í µí µí µ,Ã©í µ + í µí µí µí µ,Ã©í µ =í µí µ í µí µí µ,Ã©í µ + í µ,í µí µ=í µD'où:í µí µí µ,Ã©í µ â‰ˆí µ,í µí µí µí µetí µí µí µ,Ã©í µ â‰ˆí µ,í µí µí µí µAlors:í µÂ°í µ= í µ,í µí µí µí µ,í µí µí µí µí µ,í µí µí µí µí µí µÂ°í µí µí µ.í µÂ°í µí µÂ°í µí µí µ= í µ,í µí µ.í µí µ!í µAvecles3autrescourbes,nousobtenons,toujoursà 700K:0,21
5 xNH3,éqxN2,éqxH2,éqP/barK°0,210,19750,59251001,074E-040,270,18250,54751501,082E-040,320,170,512001,135E-040,380,1550,4652501,483E-04valeurmoyennedeK°1,193E-04Cecalculpeutêtreeffectuéà d'autrespressions,etlesrésultatssontcompilésdansletableauci-dessus.Onretrouve4foislamêmevaleurapproximativedeK°,cequiestnormalcarK°nedépendquedelatempératureT,quiresteconstante.7) Indiquerà partirdes cour bescommentsembleévolue rlaconstantethermodynamiqued'équilibreK°(T)lorsquelatempératureaugmente.Quandlatempéra tureaugmente,pourunepression donnée,lafractionmolaire del'ammoniacdiminue,doncilsembleraitd'aprèslescourbesquelaconstanted'équilibreK°diminuelorsquelatempératureaugmente.8) Indiquerà partirdescour bessi uneaugmentationisotherme delapressionconstitueunatoutouunobstaclepourlasynthèsedel'ammoniac.Lorsquelapressionaugmente,laconstanted'équilibrenevariepasparcequelatempératurenechangepas,alorscelaveutdirequela"fractiondesfractionsmolaires»augmente:uneaugmentationdelapressionestdoncunatoutpourlasynthèsedel'ammoniaccarxNH3éqaugmente.Montronsquecelafaitaussicroîtrel'avancementdelaréaction:Complétonsuntableaud'avance mentsacha ntqueN2etH2sontprisenproportionsstoechiométriques:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ntot(gaz)t=0n3n04ntn-x3n-3x2x4n-2xtéqn-xéq3n-3xéq2xéq4n-2xéqExprimonsxNH3,éq:í µí µí µí µ,Ã©í µ= í µí µÃ©í µí µí µ-í µí µÃ©í µ
6 í µí µí µí µ,Ã©í µ= í µÃ©í µí µí µ-í µÃ©í µSoit:í µÃ©í µ= í µí µ.í µí µí µí µ,Ã©í µí µ+í µí µí µí µ,Ã©í µí µÃ©í µ= í µí µí µ+í µí µí µí µí µ,Ã©í µOnconstatequesilafractionmolairedeNH3augmente,ledénominateurdiminue,donclafractionaugmente:l'avancementaugmente,celafournitdoncplusd'ammoniac.Onseproposedejustifiercedernierrésultat.Pourcela,onenvisageunsystèmeinitialementà l'équilibrethermodynamique,à latempératureí µ,à lapressioní µ,contenantdudiazoteN2(g),dudihydrogèneN2(g)etdel'ammoniacNH3(g).Sansmodifierlacompositiondusystème,onélèvelapressiondefaçonisotherme.9) Exprimerlequotientde réaction Qrassociéà l'équilibre(1)enfonction desquantitésdematièredechaqueconstituantprésentdanslesystème,delaquantitédematièretotalentot,delapressionPetdelapressionstandardP°=1bar.LequotientréactionnelQrdelaréactionapourexpression:í µí µ= í µ(í µí µí µ)í µí µ(í µí µ)í µ(í µí µ)í µCommelesgazsontdesgazparfaits:í µí µ= í µí µí µí µí µÂ°í µí µí µí µí µÂ°í µí µí µí µÂ°í µ= í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µÂ°í µí µí µí µ= í µí µí µí µí µÂ°í µí µí µí µí µÂ°í µí µí µí µÂ°í µ= í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µÂ°í µí µí µí µ= í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µÂ°í µí µ
7 10) Indiquerà quoiestégallequotientderéactionQr,iassociéà l'équilibre(1)avantperturbationdelapression.Puisquenouspartonsdel'étatinitialquiestunétatd'équilibrechimique,alors:í µí µ,í µ= í µÂ°í µ11) IndiquerenjustifiantlaréponsecommentévoluelequotientderéactionQraprèsélévationdelapression.Vérifieralorslaréponsedonnéeà laquestion5.Nousvenonsdedire:initialement,lesystèmeestà l'équilibrechimiqueí µ!= í µ!"!!í µ!"!!í µ!!í µ!!!í µÂ°í µÃ©!!AugmentonsdésormaislapressionPí µ!,!"#è!= í µ!"!!í µ!"!!í µ!!í µ!!!í µÂ°í µ!CommeonaugmenteP,í µí µ,í µí µí µÃ¨í µ< í µí µ,í µCommeQr,i=K °(T),celaveu tdire quel'ona,aprèsl aperturbation ,unediminution duquotientréactionnel.Conclusion:Qr,après 8 Initiationparvoiethermique1) Donnezlesdeuxexpressionsdelavitessevderéactiondelaréaction[1]à partirdesdérivéestemporellesde[O3]et[O2].Utilisonsladéfinitiondelavitessevolumiquederéaction:í µ= í µ-í µí µí µí µí µí µ= í µí µí µí µí µí µí µí µí µ= -í µí µí µí µí µ= í µí µí µí µí µí µí µOnsupposequelaréactionadmetunordreí µparrapportà l'ozone;touslesautresordrespartielssontnuls.Onnoteí µlaconstantedevitesse.2) Ecrireetrésoudrel'équationdifférentiellerégissantl'évolutiondelaconcentrationd'ozonedansl' hypothèseoù í µ=1.End éduirel' expressiondutempsded emi-réaction.Equationdifférentielle:í µ=í µ.í µ= -í µí µí µí µí µ= í µ.í µí µSéparonslesvariables:-í µí µí µí µí µ= -í µ.í µí µEtintégrons:-í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µ=-í µ.í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µ=-í µ.í µLetempsdedemi-réactioncorrespondà ladisparitionautempstauboutduquellamoitiéduréactiflimitantadisparu;notons-let1/2:Ent1/2:í µí µí µí µ/í µ= í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µ=-í µ.í µí µ/í µ
9 í µí µí µí µ=-í µ.í µí µ/í µí µí µí µ=í µ.í µí µ/í µí µí µ/í µ= í µí µí µí µLetempsdedemi-réactionnedépendpasdelaconcentrationinitialedel'ozone.3) Ecrireetrésoudrel'équationdifférentiellerégissantl'évolutiondelaconcentrationd'ozonedansl' hypothèseoù í µ=2.End éduirel' expressiondutempsded emi-réaction.Equationdifférentielle:í µ=í µ.í µ= -í µí µí µí µí µ= í µ.í µí µí µSéparonslesvariables:-í µí µí µí µí µí µ= í µ.í µí µEtintégrons:-í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µ=í µ.í µí µí µí µí µí µí µ-í µí µí µí µ=í µ.í µLetempsdedemi-réactioncorrespondà ladisparitionautempstauboutduquellamoitiéduréactiflimitantadisparu;notons-let1/2:Ent1/2:í µí µí µí µ/í µ= í µí µí µí µí µí µí µí µí µ-í µí µí µí µ=í µ.í µí µ/í µí µí µí µí µ-í µí µí µí µ=í µ.í µí µ/í µí µí µí µí µ=í µ.í µí µ/í µ
10 í µí µ/í µ= í µí µ.í µí µí µLetemp sdedemi-réactiondépenddela concentration initialedel'ozone:il estinv ersementproportionnel.Lesrésultatssuivantssontobtenus(Ã í µ!=20°Cetà pH7,0)pourdiversesconcentrationsinitialesenozonedissousenprésen cedecharbonactifsont rassemblés à lafindecetexercice.4) Apartirdestempsdedemi-réaction,indiquerlavaleurprobabledeí µ.Evaluonsletempsdedemi-réaction:Nousremarquonsqueletempsdedemi-réactionestindépendantdelaconcentrationinitialeenO3.Celaestcaractéristiqued'uneréactiond'ordre1.Conclusion:laréactionétudiéeestuneréactiond'ordre1.Ilestdoncfortprobable,auregarddecesexpériences,queα=1.7 min14 min7 min7 min
11 5) Endéduirelavaleurdelaconstantedevitesseí µ(í µ!)(ln (2)≈0,69).Utilisonsletempsdedemi-réaction:í µ= í µí µí µí µí µ/í µí µ= í µ,í µí µí µk=0,1min-1Aí µ!=20°CetpH7,0,enl'absencedecharbonactif,letempsdedemi-réactionvaut13,1min.6) Indiquerlerôleducharbonactif.Justifier.Grâceà laprésencedecharbonactif,laréactionestbeaucoupplusrapide,donconendéduitquecelui-cicatalyselaréaction:ilaugmentelavitessedelaréaction,n'étantpasparticipantà laréaction.Conclusion:lecharbonactifestuncatalyseurdelaréaction.SECOND PROBLÈME DÉCOLORATIONDUVERTMALACHITEENMILIEUBASIQUELevertmalachite(+
M Cl )représentéci-dessous-ouvioletd'aniline-aétéutilisépourtraiterlesinfectionsfongiquesetbactériennesdanslepoissonetlesoeufsdepoisson.Enmilieubasique,lesionshyd roxyde-
HO peuventse fixersur lecarbocation+ M M HO MOH 12 Déterminationducoefficientd'absorptionmolaireduvertmalachite Figure 1 : concentration de vert malachite : 1,00.10-5 mol.L-11) EnoncerlaloideBeer-Lambert,ennommantlesparamètresquiyapparaissentetenspécifiantpourchacund'euxuneunité.LaloideBeer-Lamberts'énonceainsi:í µ= í µí µí µ.í µ.í µAestl'absorbancedelasolution;An'estpasdimensionnée;lestlalargeurdelacuvequetraverselefaisceaudelumière.Elles'exprimegénéralementencm.cestlaconcentrationdelasubstanceétudiée:elles'exprimeenmol.L-1.í µí µí µestcoefficientd'absorptionmolaired'extinctionmolaire:ilestdimensionnéetdoncenexaminantlesunitésdesgrandeursprécédentes,onpeutdirequececoefficients'exprimeenmol-1.L.cm-1.2) Nommerlacourbereprésentativedel'absorbanceA
enfonctiondelalongueurd'ondeλ.Rappeler pourquoionchoisitengénér allalongueurd'onde pourlaquelle l'absorbanceestmaximalelorsquel'onchercheà vérifierlaloideBeer-Lambert.Lacourbeobtenueestlespectred'absorptiondelasubstance.0
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 400450500550600650700
Ï„ (nm)
A 13 Onchoisitgénéralementlalongueurd'ondepourlaquellel'absorbanceestmaximalecarcelapermetd'avoirlameilleureprécisionsurlaconcentration,etcelalimitel'incertitudesurlesmesures.Enfait,onsouhaiteavoirunebonnesensibilitéS,déterminéeparleapportdA/dc:Sdoitêtreleplusgrandpossible.Or,d'aprèslaloideBeer-Lambert,A=ε.l.cdonc:S=ε.l:Sserad'autantmeilleurequ'elleseragrande,doncqueεseragrand:celaestobtenuelorsqueAestmaximale.Lorsquelaconcentrationvarieuntoutpetitpeu,l'abosrbancevarietrèspeutandisquesuruneautrepartieduspectre,unefaiblevariationdelaconcentrationentraîneunegrandevariationdel'absorbance.Apartird'unesolutionmèredeconcentrationCM=1,00.10-5mol.L-1,onprépareplusieurssolutionsfillespourlesquel lesonmesurel'absorb anceà λ=620 nmdansdes cuvesdelargeurl=1,00cmaprèsavoirfaitleblancaveclesolvant. Figure 2 : vérification du suivi de la loi de Beer-Lambert3) Expliquercommentpréparer(matériel,rinçage,modeopératoire)lasolutionfilledeconcentrationCF=1,00.10-6mol.L-1.Pourpréparercettesolutionfille,onprendra:-unepipettejaugéeà 2traitsmuniedesapropipette.Lapipetteserarincéeavecunpeudesolutionà prélever,puisonprélèverales10,0mL.Vérification de la loi de Beer-Lambert à (620 nm)
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Concentration de vert malachite (mol.L
-1 Absorbance
14 -cetteprised'essaiseracouléedanslafiolejaugéede100,0mL.-onrempliralafiolejusqu'au2/3environavecdel'eaudistillée,puisonagiteral'ensemble.-oncomplèt eraensuitejusqu'autraitde jauge,enterminants'i llefautavecunepipette simpleafind'avoirleménisquedelasolutionbientangentautraitdejauge.-onretrourneraplusieursfoislafiolepouravoirunebonnehomogénéisation.4) IndiquersilaloideBeer-Lambertestvérifiéeet,lecaséchéant,déterminerlavaleurducoefficientd'absorptionmolaireε duvertmalachite.D'prèslacourbe,laloideBeer-Lambertestbiensuivieparlespointssontbienalignéssurunemêmedroite.Sionévaluelapente,ontrouve:Pente=(0,58-0)/(1,00.10-5-0)=0,58/1,00.10-5Pente=5,8.104mol-1.L.cm-1= εDéterminationdelaloidevitesseOnprépareinitialementunmélangedevolumesupposéconstant,enintroduisant:• 20,0mLd'unesolutiondevertmalachitedeconcentrationC1=7,50.10-5mol.L-1;• 75,0mLd'eau;• puis5,0mLd'unesolutiond'hydroxydedesodium(Na++HO-)deconcentrationC2=1,00.10-1mol.L-1.Ondéclenchesimultanémentlechronomètre.Onmesurel'évolutiontemporelledel'absorbanceà λ=620nm.Onconsidèreradanslasuitequeseullevertmalachiteabsorbedefaçonnotableensolution.Onsupposequelaréactionadmetunordreαparrapportà l'ionhydroxydeHO-etunordreβparrapportà l'ionM+.αetβsontprisentiers.Onadmetparailleursquelavitessevolumiquederéactionnedépendpasd'autresconcentrationsquecellesdecesdeuxréactifs.5) Proposeruneexpressiondelaloidevitesse,ennotantklaconstantedevitesse.D'aprèsletexte,noussupposonsque:í µ=í µ.í µí µ!í µí µ!í µ
15 6) Calculerlesconcentration sinitiales aprèsdilutionenvertmalachiteetenionshydroxyde,notéesrespectivementc1etc2.Calculonslesconcentrations:í µ!= í µí µ=í µí µ.í µí µ!í µ.í µí µí µí µ.í µí µ!í µ+ í µí µ.í µí µ!í µ+ í µ.í µí µ!í µí µ!= í µí µ=í µí µ.í µí µí µí µí µ=í µí µí µí µ!= í µí µ=í µ,í µ.í µí µ!í µ í µí µí µ.í µ!í µDelamêmefaçon:í µí µ!= í µí µ=í µ.í µí µ!í µ.í µí µí µí µ.í µí µ!í µ+ í µí µ.í µí µ!í µ+ í µ.í µí µ!í µí µ!= í µí µ=í µ.í µí µí µí µí µ=í µí µí µí µí µ!= í µí µ=í µ.í µí µ!í µ í µí µí µ.í µ!í µDanslesconditionsexpérimentalesdécrites,laloidevitessepeutsemettresousuneexpressionsimplifiéedelaloid evitesse,ennotantkapplaconstantedevitesseapparente:v=kapp.[M+]β.7) Endéduirel'expressiondekapp.D'aprèstoutcequiprécède:í µ=í µ.í µí µ!!í µ!!Alorsí µ=í µ.í µí µ!!!í µ!!í µ!""=í µ.í µí µ!!!Noussommesdansunesituationdedégénérescencedel'ordre.Lesrésultatsexpérimentauxsontrassemblésdansletableauci-dessous:t(min)0246810121416A0,8580,8010,7490,6980,6520,6120,5710,5320,498[M+](µmol.L-1)c114,013,112,211,410,79,989,308,708) Montrerquelacourbeci-dessouspermetdevérifierqueβ=1etdetrouverlavaleurdekapp.
16 Figure 3 : détermination de l'ordre partiel βSilaréactionestd'ordre1parrapportauvertmalachite:í µ= -í µí µ!í µí µ= í µí µí µí µ.í µ!Séparonslesvariables:í µí µ!í µ!= -í µí µí µí µ.í µí µEtintégrons:í µí µ!í µ!í µí µí µí µí µ=-í µí µí µí µ.í µí µí µí µí µí µí µ!í µ!í µ=-í µí µí µí µ.í µAinsi,í µí µí µ!í µ!í µdoitêtreunefonctionaffinedutemps,etc'estbiencequedonnelacourbe.Doncl'hypothèsed'unordre1estvalidée.Etlapentedeladroitedonnel'opposédekapp:kapp=0,0340min-1.Denou vellesexpériencessontréalisées,en faisantvarierla concentrationC2enionshyroxyde.Lesrésultatsobtenussonttabulésci-dessous.
17 C2(mol.L-1)2,00.10-13,00.10-14,00.10-1c2(mol.L-1)1,00.10-21,50.10-22,00.10-2kapp(min-1)6,70.10-210,3.10-213,6.10-29) Montrerquelacourbeci-contrepermetdetrouverlesvaleursdeα
etdek .Indiquerlesrésultatsobtenusenprécisantlesunités.Nousavonskapp=k.[HO-]αSoitaussi:Ln(kapp)=Ln(k)+Ln([HO-]α)=α.Ln([HO-])Ln(kapp)=Ln(k)+α.Ln(c2)TraçonsLn(kapp)=f(Ln(c2)):nousobtenonsunedroitedontlapenteestl'ordrepartielα,etlapenteestLn(k):c2kappLn(c2)Ln(kapp)0,010,067-4,605170186-2,703062660,0150,103-4,199705078-2,2730262910,020,136-3,912023005-1,995100393Lacourbedonne:Ainsi,peut-onlire:Pente=1,0239soitunordrepartielquivautdonc α=1;
Ln(kapp)
Ln(kapp)Linéaire(Ln(kapp))
18 Etl'ordonnéeà l'originefournitLn(k):Ln(k)=2,0168D'oùk=7,51mol-1.L.min-1.(attentioneneffetà l'unitécarc'estuneréactiond'ordreglobal2).FINDUDEVOIR
quotesdbs_dbs33.pdfusesText_39
8 Initiationparvoiethermique1) Donnezlesdeuxexpressionsdelavitessevderéactiondelaréaction[1]à partirdesdérivéestemporellesde[O3]et[O2].Utilisonsladéfinitiondelavitessevolumiquederéaction:í µ= í µ-í µí µí µí µí µí µ= í µí µí µí µí µí µí µí µí µ= -í µí µí µí µí µ= í µí µí µí µí µí µí µOnsupposequelaréactionadmetunordreí µparrapportà l'ozone;touslesautresordrespartielssontnuls.Onnoteí µlaconstantedevitesse.2) Ecrireetrésoudrel'équationdifférentiellerégissantl'évolutiondelaconcentrationd'ozonedansl' hypothèseoù í µ=1.End éduirel' expressiondutempsded emi-réaction.Equationdifférentielle:í µ=í µ.í µ= -í µí µí µí µí µ= í µ.í µí µSéparonslesvariables:-í µí µí µí µí µ= -í µ.í µí µEtintégrons:-í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µ=-í µ.í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µ=-í µ.í µLetempsdedemi-réactioncorrespondà ladisparitionautempstauboutduquellamoitiéduréactiflimitantadisparu;notons-let1/2:Ent1/2:í µí µí µí µ/í µ= í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µ=-í µ.í µí µ/í µ
9 í µí µí µí µ=-í µ.í µí µ/í µí µí µí µ=í µ.í µí µ/í µí µí µ/í µ= í µí µí µí µLetempsdedemi-réactionnedépendpasdelaconcentrationinitialedel'ozone.3) Ecrireetrésoudrel'équationdifférentiellerégissantl'évolutiondelaconcentrationd'ozonedansl' hypothèseoù í µ=2.End éduirel' expressiondutempsded emi-réaction.Equationdifférentielle:í µ=í µ.í µ= -í µí µí µí µí µ= í µ.í µí µí µSéparonslesvariables:-í µí µí µí µí µí µ= í µ.í µí µEtintégrons:-í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µ=í µ.í µí µí µí µí µí µí µ-í µí µí µí µ=í µ.í µLetempsdedemi-réactioncorrespondà ladisparitionautempstauboutduquellamoitiéduréactiflimitantadisparu;notons-let1/2:Ent1/2:í µí µí µí µ/í µ= í µí µí µí µí µí µí µí µí µ-í µí µí µí µ=í µ.í µí µ/í µí µí µí µí µ-í µí µí µí µ=í µ.í µí µ/í µí µí µí µí µ=í µ.í µí µ/í µ
10 í µí µ/í µ= í µí µ.í µí µí µLetemp sdedemi-réactiondépenddela concentration initialedel'ozone:il estinv ersementproportionnel.Lesrésultatssuivantssontobtenus(Ã í µ!=20°Cetà pH7,0)pourdiversesconcentrationsinitialesenozonedissousenprésen cedecharbonactifsont rassemblés à lafindecetexercice.4) Apartirdestempsdedemi-réaction,indiquerlavaleurprobabledeí µ.Evaluonsletempsdedemi-réaction:Nousremarquonsqueletempsdedemi-réactionestindépendantdelaconcentrationinitialeenO3.Celaestcaractéristiqued'uneréactiond'ordre1.Conclusion:laréactionétudiéeestuneréactiond'ordre1.Ilestdoncfortprobable,auregarddecesexpériences,queα=1.7 min14 min7 min7 min
11 5) Endéduirelavaleurdelaconstantedevitesseí µ(í µ!)(ln (2)≈0,69).Utilisonsletempsdedemi-réaction:í µ= í µí µí µí µí µ/í µí µ= í µ,í µí µí µk=0,1min-1Aí µ!=20°CetpH7,0,enl'absencedecharbonactif,letempsdedemi-réactionvaut13,1min.6) Indiquerlerôleducharbonactif.Justifier.Grâceà laprésencedecharbonactif,laréactionestbeaucoupplusrapide,donconendéduitquecelui-cicatalyselaréaction:ilaugmentelavitessedelaréaction,n'étantpasparticipantà laréaction.Conclusion:lecharbonactifestuncatalyseurdelaréaction.SECOND PROBLÈME DÉCOLORATIONDUVERTMALACHITEENMILIEUBASIQUELevertmalachite(+
M Cl)représentéci-dessous-ouvioletd'aniline-aétéutilisépourtraiterlesinfectionsfongiquesetbactériennesdanslepoissonetlesoeufsdepoisson.Enmilieubasique,lesionshyd roxyde-
HO peuventse fixersur lecarbocation+ M M HO MOH12 Déterminationducoefficientd'absorptionmolaireduvertmalachite Figure 1 : concentration de vert malachite : 1,00.10-5 mol.L-11) EnoncerlaloideBeer-Lambert,ennommantlesparamètresquiyapparaissentetenspécifiantpourchacund'euxuneunité.LaloideBeer-Lamberts'énonceainsi:í µ= í µí µí µ.í µ.í µAestl'absorbancedelasolution;An'estpasdimensionnée;lestlalargeurdelacuvequetraverselefaisceaudelumière.Elles'exprimegénéralementencm.cestlaconcentrationdelasubstanceétudiée:elles'exprimeenmol.L-1.í µí µí µestcoefficientd'absorptionmolaired'extinctionmolaire:ilestdimensionnéetdoncenexaminantlesunitésdesgrandeursprécédentes,onpeutdirequececoefficients'exprimeenmol-1.L.cm-1.2) Nommerlacourbereprésentativedel'absorbanceA
enfonctiondelalongueurd'ondeλ.Rappeler pourquoionchoisitengénér allalongueurd'onde pourlaquelle l'absorbanceestmaximalelorsquel'onchercheà vérifierlaloideBeer-Lambert.Lacourbeobtenueestlespectred'absorptiondelasubstance.0
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6400450500550600650700
Ï„ (nm)
A13 Onchoisitgénéralementlalongueurd'ondepourlaquellel'absorbanceestmaximalecarcelapermetd'avoirlameilleureprécisionsurlaconcentration,etcelalimitel'incertitudesurlesmesures.Enfait,onsouhaiteavoirunebonnesensibilitéS,déterminéeparleapportdA/dc:Sdoitêtreleplusgrandpossible.Or,d'aprèslaloideBeer-Lambert,A=ε.l.cdonc:S=ε.l:Sserad'autantmeilleurequ'elleseragrande,doncqueεseragrand:celaestobtenuelorsqueAestmaximale.Lorsquelaconcentrationvarieuntoutpetitpeu,l'abosrbancevarietrèspeutandisquesuruneautrepartieduspectre,unefaiblevariationdelaconcentrationentraîneunegrandevariationdel'absorbance.Apartird'unesolutionmèredeconcentrationCM=1,00.10-5mol.L-1,onprépareplusieurssolutionsfillespourlesquel lesonmesurel'absorb anceà λ=620 nmdansdes cuvesdelargeurl=1,00cmaprèsavoirfaitleblancaveclesolvant. Figure 2 : vérification du suivi de la loi de Beer-Lambert3) Expliquercommentpréparer(matériel,rinçage,modeopératoire)lasolutionfilledeconcentrationCF=1,00.10-6mol.L-1.Pourpréparercettesolutionfille,onprendra:-unepipettejaugéeà 2traitsmuniedesapropipette.Lapipetteserarincéeavecunpeudesolutionà prélever,puisonprélèverales10,0mL.Vérification de la loi de Beer-Lambert à (620 nm)
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6Concentration de vert malachite (mol.L
-1Absorbance
14 -cetteprised'essaiseracouléedanslafiolejaugéede100,0mL.-onrempliralafiolejusqu'au2/3environavecdel'eaudistillée,puisonagiteral'ensemble.-oncomplèt eraensuitejusqu'autraitde jauge,enterminants'i llefautavecunepipette simpleafind'avoirleménisquedelasolutionbientangentautraitdejauge.-onretrourneraplusieursfoislafiolepouravoirunebonnehomogénéisation.4) IndiquersilaloideBeer-Lambertestvérifiéeet,lecaséchéant,déterminerlavaleurducoefficientd'absorptionmolaireε duvertmalachite.D'prèslacourbe,laloideBeer-Lambertestbiensuivieparlespointssontbienalignéssurunemêmedroite.Sionévaluelapente,ontrouve:Pente=(0,58-0)/(1,00.10-5-0)=0,58/1,00.10-5Pente=5,8.104mol-1.L.cm-1= εDéterminationdelaloidevitesseOnprépareinitialementunmélangedevolumesupposéconstant,enintroduisant:• 20,0mLd'unesolutiondevertmalachitedeconcentrationC1=7,50.10-5mol.L-1;• 75,0mLd'eau;• puis5,0mLd'unesolutiond'hydroxydedesodium(Na++HO-)deconcentrationC2=1,00.10-1mol.L-1.Ondéclenchesimultanémentlechronomètre.Onmesurel'évolutiontemporelledel'absorbanceà λ=620nm.Onconsidèreradanslasuitequeseullevertmalachiteabsorbedefaçonnotableensolution.Onsupposequelaréactionadmetunordreαparrapportà l'ionhydroxydeHO-etunordreβparrapportà l'ionM+.αetβsontprisentiers.Onadmetparailleursquelavitessevolumiquederéactionnedépendpasd'autresconcentrationsquecellesdecesdeuxréactifs.5) Proposeruneexpressiondelaloidevitesse,ennotantklaconstantedevitesse.D'aprèsletexte,noussupposonsque:í µ=í µ.í µí µ!í µí µ!í µ
15 6) Calculerlesconcentration sinitiales aprèsdilutionenvertmalachiteetenionshydroxyde,notéesrespectivementc1etc2.Calculonslesconcentrations:í µ!= í µí µ=í µí µ.í µí µ!í µ.í µí µí µí µ.í µí µ!í µ+ í µí µ.í µí µ!í µ+ í µ.í µí µ!í µí µ!= í µí µ=í µí µ.í µí µí µí µí µ=í µí µí µí µ!= í µí µ=í µ,í µ.í µí µ!í µ í µí µí µ.í µ!í µDelamêmefaçon:í µí µ!= í µí µ=í µ.í µí µ!í µ.í µí µí µí µ.í µí µ!í µ+ í µí µ.í µí µ!í µ+ í µ.í µí µ!í µí µ!= í µí µ=í µ.í µí µí µí µí µ=í µí µí µí µí µ!= í µí µ=í µ.í µí µ!í µ í µí µí µ.í µ!í µDanslesconditionsexpérimentalesdécrites,laloidevitessepeutsemettresousuneexpressionsimplifiéedelaloid evitesse,ennotantkapplaconstantedevitesseapparente:v=kapp.[M+]β.7) Endéduirel'expressiondekapp.D'aprèstoutcequiprécède:í µ=í µ.í µí µ!!í µ!!Alorsí µ=í µ.í µí µ!!!í µ!!í µ!""=í µ.í µí µ!!!Noussommesdansunesituationdedégénérescencedel'ordre.Lesrésultatsexpérimentauxsontrassemblésdansletableauci-dessous:t(min)0246810121416A0,8580,8010,7490,6980,6520,6120,5710,5320,498[M+](µmol.L-1)c114,013,112,211,410,79,989,308,708) Montrerquelacourbeci-dessouspermetdevérifierqueβ=1etdetrouverlavaleurdekapp.
16 Figure 3 : détermination de l'ordre partiel βSilaréactionestd'ordre1parrapportauvertmalachite:í µ= -í µí µ!í µí µ= í µí µí µí µ.í µ!Séparonslesvariables:í µí µ!í µ!= -í µí µí µí µ.í µí µEtintégrons:í µí µ!í µ!í µí µí µí µí µ=-í µí µí µí µ.í µí µí µí µí µí µí µ!í µ!í µ=-í µí µí µí µ.í µAinsi,í µí µí µ!í µ!í µdoitêtreunefonctionaffinedutemps,etc'estbiencequedonnelacourbe.Doncl'hypothèsed'unordre1estvalidée.Etlapentedeladroitedonnel'opposédekapp:kapp=0,0340min-1.Denou vellesexpériencessontréalisées,en faisantvarierla concentrationC2enionshyroxyde.Lesrésultatsobtenussonttabulésci-dessous.
17 C2(mol.L-1)2,00.10-13,00.10-14,00.10-1c2(mol.L-1)1,00.10-21,50.10-22,00.10-2kapp(min-1)6,70.10-210,3.10-213,6.10-29) Montrerquelacourbeci-contrepermetdetrouverlesvaleursdeα
etdek.Indiquerlesrésultatsobtenusenprécisantlesunités.Nousavonskapp=k.[HO-]αSoitaussi:Ln(kapp)=Ln(k)+Ln([HO-]α)=α.Ln([HO-])Ln(kapp)=Ln(k)+α.Ln(c2)TraçonsLn(kapp)=f(Ln(c2)):nousobtenonsunedroitedontlapenteestl'ordrepartielα,etlapenteestLn(k):c2kappLn(c2)Ln(kapp)0,010,067-4,605170186-2,703062660,0150,103-4,199705078-2,2730262910,020,136-3,912023005-1,995100393Lacourbedonne:Ainsi,peut-onlire:Pente=1,0239soitunordrepartielquivautdonc α=1;
Ln(kapp)
Ln(kapp)Linéaire(Ln(kapp))
18 Etl'ordonnéeà l'originefournitLn(k):Ln(k)=2,0168D'oùk=7,51mol-1.L.min-1.(attentioneneffetà l'unitécarc'estuneréactiond'ordreglobal2).FINDUDEVOIR
quotesdbs_dbs33.pdfusesText_39
[PDF] quotient réactionnel définition
[PDF] quotient de réaction exercices
[PDF] démonstration mathématique 5ème
[PDF] r archimédien demonstration
[PDF] dérivation première s
[PDF] relation metrique dans un cercle
[PDF] relation métrique et angulaire dans le triangle
[PDF] différence symétrique de deux ensembles
[PDF] complémentaire d'un ensemble
[PDF] a\b ensemble
[PDF] différence de deux ensembles
[PDF] partition d'un ensemble exercices
[PDF] différence symétrique démonstration
[PDF] partition d'un ensemble démonstration
[PDF] arguments contre l'existence de dieu
[PDF] quotient de réaction exercices
[PDF] démonstration mathématique 5ème
[PDF] r archimédien demonstration
[PDF] dérivation première s
[PDF] relation metrique dans un cercle
[PDF] relation métrique et angulaire dans le triangle
[PDF] différence symétrique de deux ensembles
[PDF] complémentaire d'un ensemble
[PDF] a\b ensemble
[PDF] différence de deux ensembles
[PDF] partition d'un ensemble exercices
[PDF] différence symétrique démonstration
[PDF] partition d'un ensemble démonstration
[PDF] arguments contre l'existence de dieu
