[PDF] Détermination de lordre dune réaction

Détermination de lordre dune réaction

Méthode différentielle v = k [A]p donne ln v = ln k + p ln[A] On trace alors ln v en fonction de ln [A] La droite obtenue a pour pente p et pour ordonnée à l'origine ln k Intérêt : Inconvénient : On ne suppose pas d'ordre Il faut calculer v en l'approximant à Δ[A]/Δt ce qui est long en l'absence d'un tableur

2 Cinétique chimique

b) Méthode dite « intégrale » c) Méthode du temps de demi-réaction IV Introduction à la cinétique en réacteur ouvert Capacités à maîtriser à l’issue de ce chapitre : Déterminer l’influence d’un paramètre sur la vitesse d’une réaction chimique (TP)

Cinétique chimique

1 8 Expression d'une équation cinétique et d'une loi de vitesse intégrée 2 Détermination de l'ordre d'une réaction 2 1 Méthode intégrale; 2 2 Méthode du temps de demi­réaction 2 3 Méthode de la vitesse initiale; 2 4 Méthode des réactifs en excès 3 La constante k et la température 4

Cinétique chimique - WordPresscom

Cinétique chimique MÉTHODE DIFFÉRENTIELLE La concentration [A] est solution de l'équation différentielle : v= -d[A] /dt =k[A]a

Cinétique chimique III

Méthode intégrale On fait une hypothèse sur la valeur de p (0, 1 ou 2), on intègre l’équation différentielle obtenue ( valeur absolue du coefficient stœchiométrique algébrique de A réactif) : puis on cherche la représentation de f([A]) en fonction du temps qui est linéaire (méthode

CINÉTIQUE CHIMIQUE

II Le facteur cinétique température, loi d’Arrhenius III Le facteur cinétique concentration, détermination expérimentale de l’ordre d’une réaction chimique 1) Deux situations initiales particulières 2) La méthode différentielle 3) La méthode intégrale 4) La méthode des temps de demi-réaction

Chapitre 3– 02 Equations différentielles MPSI

Problème de cinétique chimique : on s’intéresse à une réaction chimique faisant disparaître un réactif A d’une solution On suppose que la vitesse de disparition de A est proportionnelle à sa concentration (réaction d’ordre 1) La concentration de A suit donc l’équation d[A] dt = [A], où 1est une constante s’exprimant en s

UE Pharmacie - Chimie – Chimie Physique

Cinétique chimique Méthode des temps de demi-réaction – 7 4 Méthode différentielle – 7 5 Méthode intégrale

Compléments disciplinaires – CINÉTIQUE CHIMIQUE

Compléments disciplinaires : CINÉTIQUE CHIMIQUE - Colas ANSELME Page 6 sur 12 C Méthode des vitesses initiales On effectue le même genre d’étude que dans la méthode différentielle, mais en utilisant les vitesses déterminées à

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Détermination de l'ordre d'une

réaction La vitesse d'une réaction s'exprime éventuellement en fonction des concentrations : des réactifs, des produits, d'un catalyseur ou d'un inhibiteur. Assez souvent, elle s'exprime comme produit de la constante de vitesse par les concentrations des réactifs à une certaine puissance.

A + B → C

v = k.[A]p.[B]q p et q sont les ordres partiels relatifs à A et B. p+q est l'ordre global

On souhaite déterminer les ordres partiels

et la constante de vitesse k.

Cas où v = k.[A]p

Il existe plusieurs méthodes

dont trois assez courantes : Méthode intégrale Méthode différentielle Méthode du temps de demi-réaction

Cas où v = k.[A]p

Méthode intégralePrincipe :

On suppose un ordre p et on intègre l'équation différentielle -d[A]/dt = k.[A]p. On détermine une fonction de [A] linéaire avec le temps. On vérifie si cette fonction de [A] est effectivement linéaire grâce :

à une régression linéaire

à l'exploitation de représentations graphiques. Pour la régression linéaire, on vérifie si le modèle est bien linéaire c'est à dire si |r| > 0,999. Dans ce cas, l'ordre supposé est validé sinon on fait une autre hypothèse sur l'ordre. La constante de vitesse est liée à la pente de la droite.

À SAVOIR :

Ordre 0 : tracer [A] = f(t)

Ordre 1 : tracer ln [A] = f(t)

Ordre 2 : tracer 1/[A] = f(t)

Cas où v = k.[A]p

Méthode intégrale

Utilisation :

Pour vérifier que l'ordre proposé par

l'énoncé est correct.

Inconvénient :

Il faut supposer un ordre...

cela peut être long si on n'a pas de chance ou bien si l'ordre n'est pas entier.

Cas où v = k.[A]p

Méthode différentielle

v = k.[A]p donne ln v = ln k + p.ln[A]

On trace alors ln v en fonction de ln [A].

La droite obtenue a pour pente p et pour ordonnée à l'origine ln k.

Intérêt :

Inconvénient :On ne suppose pas d'ordre.

Il faut calculer v en l'approximant à Δ[A]/Δt ce qui est long en l'absence d'un tableur.

Cas où v = k.[A]p

Méthode du t1/2

On intègre -d[A]/dt = k.[A]p entre (t=0 , [A]0) et (t=t1/2 , [A]0/2).

On trace ln t1/2 en fonction de ln [A]0

pour obtenir l'ordre et la constante de vitesse.

CAS PARTICULIER IMPORTANT

t1/2 indépendant de [A]0 est caractéristique de l'ordre 1

Cas où v = k.[A]p.[B]q

Position du problème

Il n'est pas possible d'intégrer simplement

l'équation différentielle.

Il faut simplifier le système.

Il y a deux méthodes courantes qui permettent de se ramener au cas à un réactif v = k.[A]p. Méthode de dégénérescence de l'ordre Méthode des proportions stoechiométriques

Cas où v = k.[A]p.[B]q

Dégénérescence de l'ordre

On met un (ou plusieurs) réactif en excès.

On peut alors considérer que sa concentration

est constante au cours du temps : [B](t) = [B]0.

La vitesse devient v = kapp.[A]p

avec kapp = k.[B]0q

Cas où v = k.[A]p.[B]q

Proportion stoechiométrique

a A + b B →

On introduit les réactifs en proportion

stoechiométrique : [A]0/a = [B]0/b.

On a alors [A]/a = [B]/b.

La vitesse peut s'écrire :

v = k.[A]p.(b/a)q.[A]q soit v = kapp.[A]p+q avec kapp = k.(b/a)q

Suivi de la concentration

dosage après une trempe ou bien suivi d'une grandeur physique liée à la concentration : ► absorbance ► conductivité ► angle du pouvoir rotatoire ► pH ► potentiel d'électrodequotesdbs_dbs47.pdfusesText_47