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[Chimie] [L3] CAPES, Obtention de O2 par distillation fractionnée

  1. Gwyddon

    Date d'inscription
    octobre 2004
    Âge
    32
    Messages
    18 609

    Re : [Chimie] [CAPES] Obtention de O2 par distillation fractionnée

    Salut Benjamin,

    J'ai bien reçu ton MP, en fait depuis le 22 juillet j'étais embourbé dans mes résultats (il y a eu des problèmes, qui ne se résoudront pas mais tant pis en gros je ne pars pas à Lyon finalement).

    Grâce à tes exercices, j'ai eu 13/20 à l'X et à Centrale en chimie donc un grand merci

    Je t'avoue que j'ai vraiment la flemme de faire le graphe du e), donc je vais passer directement à la suite.

    Je vais y réfléchir cette après-midi, je posterai ce soir. Je pars le 2 août, je ne serai plus dispo après

    @+

    Julien

    -----

    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.
     


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  2. benjy_star

    Date d'inscription
    janvier 2005
    Messages
    23 219

    Re : [Chimie] [CAPES] Obtention de O2 par distillation fractionnée

    OK, ça marche ! Pas de soucis pour le e), c'est vrai qu'il est embêtant à faire. Plus trop dispo après le 2 aout ? Mais qui fera mes exercices alors l'année prochaine ?

    Bon, tant pis alors, je ne te verrai pas sur Lyon !

    Avis à tous les autres amateurs, lancez-vous sur la chimie, j'aurai grand plaisir à vous corriger !

    Il y en a quand même bien quelques-uns qui vont passer le CAPES ou l'AGREG l'année prochaine ??
     

  3. Gwyddon

    Date d'inscription
    octobre 2004
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    Messages
    18 609

    Re : [Chimie] [CAPES] Obtention de O2 par distillation fractionnée

    Euh, je pars en vacances, pas définitivement
    (Mode privé : j'ai eu 1/20 à l'oral de maths alors que j'avais fini l'exercice, erreur de report ou gros c** ? )
    Sinon il y a de fortes chances pour que je passe l'agreg de physique dans 2 ans, donc tu auras de quoi faire avec moi


    Bon revenons à nos moutons :

    2°)

    a) le tout gazeux je pense, à haute pression peut-être ?

    b) Je dirais mais cela me semble très louche

    c), d) : Là cela dépasse mes compétences, désolé
    Dernière modification par Gwyddon ; 31/07/2005 à 14h04.
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.
     

  4. benjy_star

    Date d'inscription
    janvier 2005
    Messages
    23 219

    Re : [Chimie] [CAPES] Obtention de O2 par distillation fractionnée

    Sinon il y a de fortes chances pour que je passe l'agreg de physique dans 2 ans, donc tu auras de quoi faire avec moi
    Chouette, un élève de plus à martyriser !

    a) le tout gazeux je pense, à haute pression peut-être ?
    L'équation est juste ! En fait, industriellement, les gazs passent à travers une toile de platine qui joue le rôle de catalyseur. La température est de l'ordre de 800 °C, le pression de 4 à 10 bars et la durée est voisine de la milliseconde.

    b) Je dirais mais cela me semble très louche
    Effectivement, on a un dioxygène "classique" doublement lié à un azote possédant un doublet non liant et un electron seul. Il s'agit donc d'un radical, et cette vue effectivement, n'est pas habituelle...

    c), d) : Là cela dépasse mes compétences, désolé
    Pas de soucis ! Alors come tu peux le voir d'après la formule, il y a un électron célibataire, ce qui est tout à fait en accord avec le paramagnétisme. Ce même électron fait que la molécule à tendance à la dimérisation : O=N-N=O

    Pour le d), en fait, dans un cristallisoir, on indroduit du HNO3 concentré et de la tournure de cuivre, ce qui va réduire HNO3 en NO (gazeux) que l'on récupère à l'aide d'un entonnoire surmonté d'un tube à essai retourné.

    Si tu as des question, n'hésites surtout pas !
     

  5. benjy_star

    Date d'inscription
    janvier 2005
    Messages
    23 219

    Re : [Chimie] [CAPES] Obtention de O2 par distillation fractionnée

    PARTIE INDEPENDANTE DU RESTE

    3°) Cinétique de formation du dioxyde d'azote NO2

    La vitesse de la réaction de formation du dioxyde d'azote

    2 NO + O2 <==> 2 NO2

    diminue lorsque la température augmente.
    On admet le mécanisme d'après le tableau suivant :

    2 NO -> (NO)2-----rapide-------k1
    (NO)2 -> 2 NO-----rapide-------k-1
    (NO)2 + O2 -> 2 NO2---lente------k2

    où les différent ki sont les constantes de vitesse des réactions.

    On ne tient pas compte de la réaction inverse de la troisième réaction du tableau et on suppose que l'évolution est isochore.

    a) Donner l'expression de la vitesse v de la réaction globale, sachant qu'elle est du premier ordre par rapport à (NO)2 et O2.

    b) En supposant qu'à tout instant le dimère est en équilibre avec le monomère, donner l'expression de la concentration du dimère [(NO)2] en fonction de la concentration en monoxyde d'azote et en oxygène.

    c) En déduire une expression de la vitesse c de la réaction globale en fonction de la concentration en monoxyde d'azote et en dioxygène.

    d) Quel est l'ordre global trouvé ?

    e) sachant que le dimérisation du monoxyde d'azote est exothermique, comment peut-on expliquer le désaccord apparent avec la loi d'Arrhénius signalé au début de ce paragraphe ?
     


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  6. julien.59

    Date d'inscription
    octobre 2005
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    Re : [Chimie] [CAPES] Obtention de O2 par distillation fractionnée

    ça fait très très longtemps que je n'ait pas fait de cinétique donc il y a de fortes chances que je me plante! enfin essayons.

    a) v=k2 (NO2) (O2) (k2 étant petite cette partie de la réaction va imposer sa vitesse)

    B)selon l'approximation de l'état quasi stationnaire k1<<k-1

    d/dt(NO2)= 0

    0=k1(NO)-K-1(NO2)-k2(NO2)(O2)
    (NO2)=(-k-1-K2(O2))/(k1(NO))

    c) on déduit de l'expression précédente :
    v=(k2(-k-1-k2(O2)) /(k1(NO))

    d)je ne vois pas

    voilà la je sèche.
     

  7. benjy_star

    Date d'inscription
    janvier 2005
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    Re : [Chimie] [CAPES] Obtention de O2 par distillation fractionnée

    ça fait très très longtemps que je n'ait pas fait de cinétique donc il y a de fortes chances que je me plante! enfin essayons.
    tout d'abord, permets moi d'insister sur le fait que tu peux demander ici des annales de CAPES, tu peux me demander plutôt de l'orga, plutôt de la cinétique, plutôt de la thermo, etc etc. Ou sans parler forcément d'annales, tu peux me demander tout simplement un exercice de tel ou tel type, fais toi plaisir !

    De plus, si tu le désires, je peux lancer 2 ou 3 sujets d'annales différentes, mais vraiment si tu le désires, parce que j'aime pas gacher ! Et plus sérieusement, c'est long de répondre, mais je te laisse voir...

    a) v=k2 (NO2) (O2) (k2 étant petite cette partie de la réaction va imposer sa vitesse)
    La justification est la bonne, par contre j'ai peur que tu aies fait une faute de frappe :



    B)selon l'approximation de l'état quasi stationnaire k1<<k-1
    Perdu !

    C'est

    Partant de là, je pense que tu peux trouver b), et continuer avec les bonnes valeurs !
     

  8. julien.59

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    Re : [Chimie] [CAPES] Obtention de O2 par distillation fractionnée

    alors b)
    la première étape du mécanisme et un équilibre entre NO et (NO)2

    v1=k1[(NO)]^2 et v-1=K-1[(NO)2]
    donc v1=v-1 jusque là rien de neuf
    k1[NO]^2=K-1[(NO)2]
    on en déduit la vitesse : v= k2[(NO)2][O2]
    v= K2 k1/k-1 [NO]^2[O2]

    d) ordre global ß=2+1=3
    e) là ça se corse un peu (j'ai eu un peu de mal!)
    en règle générale la vitesse augmente mais il y a toujours l'excetion qui vient confirmer la règle!!! (c'est souvent comme ça en chimie ) (remarque c'est la loi d'Arrhénius qui nous dit cela k=Aexp(-Ea/RT) , T augmente, k diminue!)

    revenons à notre réaction :
    v=k2 (k1/k-1) [NO]^2[O2] avec K=k2/(K1/K-1)

    la c'était vicieux il fallait remarquer que la constante thermodynamique de la réaction était égale a

    k1/k-1=[(NO)2][NO]^2= ß (sinon ça va faire beaucoup de k )

    on linéarise : ln(k)=ln(k2)+ln(ß) on différentie par rapport a T (température)

    d/dt(lnk)=d/dt(lnk2)+d/dt(lnß)

    d/dt(lnk)= Ea/(RT^2)+ (enthalpies de réaction)/(RT^2)
    or cette réaction est exothermique cad enthalpie<0 donc quand T augmente k diminue et donc la vitesse de réaction diminue!!!!

    voilà, voilà ça m'a permis de réviser un peu ma cinétique.
    sinon benjy_star je ne dit pas non a des exos sur l'électromagnétisme (surtout électrostatique et magnétostatique) mais maintenant j'ai du boulot a ne savoir qu'en faire (capes oblige) donc je ne sais pas si j'aurais le temps de les faire donc ne t'occupe pas trop de moi si je tombe sur des exos qui m'interresse je les ferais, ocupe toi d'abord des autres.
    amicalement julien.
     

  9. julien.59

    Date d'inscription
    octobre 2005
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    19

    Re : [Chimie] [CAPES] Obtention de O2 par distillation fractionnée

    au fait j'oubliais quelqu'un pourrait me dire comment on écrit avec un formalisme mathématique? merci beaucoup.
     

  10. benjy_star

    Date d'inscription
    janvier 2005
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    23 219

    Re : [Chimie] [CAPES] Obtention de O2 par distillation fractionnée

    Bravo à toi ! C'est une excellent démonstration.

    En ce qui concerne l'électromagnétisme, ce n'est pas moi qui m'en occupe, mais j'aimerais aussi beaucoup !!

    Pour le formalisme mathématique, il faut utiliser le "Latex", fais une petite recherche sur le forum test !

    Si tu veux d'autres exercices "CAPES", il y en a un en thermo plus bas...

    @+++++++++ !!
     

  11. TiphaineB.

    Date d'inscription
    janvier 2013
    Messages
    2

    Re : [Chimie] [L3] CAPES, Obtention de O2 par distillation fractionnée

    Bonjour, est-ce que vous pourriez m'expliquer pourquoi à cette question, la réponse est 81K ? C'est une valeur connue ou vous la déduisez de quelque chose ?

    3°) Application: liquéfaction de l'air et distillation fractionnée de l'air liquide

    a) On refroidit de l'air sous la pression atomsphérique. En admettant en première approximation que l'air est un mélange binaire de dioxygène et de diazote dans lequel le pourcentage en volume du dioxygène est de 21 % :

    a1) Quelle sera la température de liquéfaction de l'air ?

    Merci
    Dernière modification par TiphaineB. ; 09/02/2013 à 18h17.
     


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