Bonjour,
j'ai un exercice de cinétique qui me pose pas mal de soucis, donc j'aurais besoin d'un peu d'aide si possible...
I. Etude de la réaction de décomposition de l'éthanal
on étudie à 447°C et à volume constant la réaction en phase homogène gazeuse : CH3CHO --> CH4 + CO
on mesure pour cela la pression totale du mélange gazeux, l'éthanal étant pur au dé"part. On obtient :
t (min) 0 4 8.6 13.8 19.7 33.9
P (mm Hg) 212.5 223.1 233.7 244.4 255 276
1) Montrer que la réaction est d'ordre 2 par rapport à l'éthanal
2) calculer la valeur de sa constante de vitesse en mol/L/min, sachant qu'une hauteur de 760 mm de mercure correspond à 1.013 bar.
II. Phénolphtaléine
la phénolphtaléine est un indicateur acide-base et un médicament. On étudiera sa synthèse puis on s'intéressera à quelques-une de ses propriétés chimiques
EN milieu franchement basique, on a (les chiffres entre parenthèses sont des charges)
PPh(2-) + HO(-) <--> PPhOH(3-)
sens 1 : gauche droite sens 2 : droite gauche
on néglige dans un premier temps la réaction dans le sens 2; l'évolution est suivie par spectrophotométrie en se plaçant à 550 nm (longueur d'onde où seul PPh(2-) absorbe; les mesures se font à température 25°C
1.1.a) pourquoi précise-t-on la température des mesures
1.1.b) écrire la loi de Beer-Lambert en précisant la signification de chaque terme et les limites de cettes loi
Pour répondra aux questions 1.2 et 1.4 on pourra effectuer une régression linéaire
1.2 une expérience où les concentrations initiales en PPh(2-) et en HO(-) son égales à 6.05;10^-5 et 1.0 mol/L donne
t (min) 0 0.5 1 1.5 2 2.5
A 1.9 1.547 1.262 1.027 0.838 0.681
t(min) 3 3.5 4 5
A 0.555 0.454 0.367 0.245
1.2a) dans quelle situatio ncinétique se trouve-t-on ?
1.2.b) déterminer l'ordre de la raéction par rapport à PPH(2-)
1.2c) quelle est la valeur de la constante apparente k app de vitesse ?
1.3) On réalise une série d'expériences avec [HO(-)] (t=0) variable et on obtient les résultats suivants, où k app s'exprime dans un système d'unités où le temps est en min et les concentrations en mol/L
[HO(-)] (t=0) 0.05 0.10 0.20 0.30
k app 2.04.10-² 4.11*10-² 8.18*10-² 0.124
1.3.a) déterminer l'ordre de la réaction par rapport à HO(-)
1.3.b) quelle est la valeur de la constante k1 de vitesse de la réaction dans le sens 1
1.4) dans un deuxième temps, on piursuit les mesures assez longtemps pour que la réaction inverse ne puisse pas être négligée. elle est d'orde 1 par rapport à PPhOH(3-) et l'on note k2 sa constante de vitesse.
On note x le taux (ou degré)d'avancement volumique de la réaction
on réalse une expérience où l'absorbance initiale A0 = 0.805 et l'absorbance à l'équilibre A (inf) = 0.105, avec une concentration initiale en hydroxyde de sodium de 0.05 mol/L et celle de PPh(2-) 2.58.10^-5 mol/L
on obtient
t (min) 2 6 10 12 14
A 0.776 0.715 0.660 0.633 0.609
t (min) 16 20 22 24 26
A 0.586 0.542 0.522 0.502 0.484
a) montrer que [HO(-)] peut être considérée comme constante au cours du temps
b) établir une équa diff en x, puis l'intégrer. on pourra introduire x (inf) la valeur de x à l'équilibre
c) détailler les expressions des asorbances à t =0, à une date quelconque, à t(inf)
d) trouver une relation liant t, A, A0 et A infini
e) le tracé de y = ln [1-((A0 - A)/(A0-A (inf)))] en fonction du temps donne une droite décroissante. comment trouver les constantes devitesse k1 et k2;
j'ai besoin d'aide en particulier pour la I.2), la II.1.2) et 1.4)
-----
