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cinétique: réactions complexes



  1. #1
    Emmanuelle31

    Question cinétique: réactions complexes


    ------

    Besoin d'aide pour cette exercice de cinétique

    Réaction :

    CH2OH-(CH2)2-COOH D CH2-(CH2)2-C=O + H2O

    A L

    La réaction peut être considérée comme un équilibre chimique où les réactions directe et inverse sont chacune d’ordre 1.

    A 25°C, en réacteur fermé, isotherme et isochore on obtient les résultats suivants :

    T (min) 0 21 36 50
    [L] mol/L 0 2,41.10-2 3,73.10-2 4,93.10-2
    80 120 160
    7,08.10-2 9,00.10-2 10,35.10-2
    T (h) 47 60
    0.13280.1328
    Pour une concentration initiale en acide : 0.1823 mol/L

    1. Déterminer la constante d’équilibre Ko
    2. Vérifier graphiquement que la réaction correspond bien à des réactions réversibles d’ordre 1.
    3. En déduire les valeurs des constantes de vitesse k1 et k-1

    Résultats:
    1. Ko= [L]éq / [A]éq

    2.v1= k1*[A]1
    v-1=k-1*[L]1

    Régression linéaire: équation différentielle?

    surtout besoin d'aide pour la mise en équation pour déterminer les constantes de vitesse

    Merci

    -----

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  3. #2
    Emmanuelle31

    Question Re : cinétique: réactions complexes

    pour la question2.

    mise en équation avec A:
    d[A]/dt=-k1[A]+k-1[L]
    d(a-x)/dt=-k1 (a-x) +k-1*x
    -dx/dt= -k1 (a-x)+k-1*x
    dx/dt=-(k1+k-1)x +k1 a
    dx/dt+(k1+k-1)x=k1 a

    Equation différentielle:
    (E) dx/dt + kx= k1 a

    Résolution de l'équation:
    x(t)=x1(t) +x2(t)

    x1(t)=e-kt*cste
    x2(t)= cste, x2(t)=k1a / k

    donc x(t)= cste e-kt + k1a/k

    ln(xe-x)=-kt + (xe-xo)

    d'après la regression linéaire, je trouve:
    a=-0.0123
    b=-2.106
    r=-0.9922

    -k=-a
    donc k=0.0123min-1

    mais k représente k1+k-1?
    comment déterminer k1 et k-1?

    Est-ce la bonne méthode?

  4. #3
    djamoussa

    Re : cinétique: réactions complexes

    Salut,

    J'ai lu en travers ( pas bien ça ) mais si tu a la somme de tes constantes, tu en cherche le rapport v1 / v-1 => k1/k-1, tu separe et c'est marre non ?

    En esperant ne pas dire ( trop ) de boulettes

    ++

  5. #4
    Emmanuelle31

    Re : cinétique: réactions complexes

    oui mais je peux pas faire le rapport v1/v-1 =k1/k-1
    car j'ai 4 inconnues, il me faut déterminer k1 et k-1.

    pour déterminer v1 et v-1

    v1=k1*[A]
    v-1=k-1*[L]

    Comment déterminer k1 et k-1?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    djamoussa

    Re : cinétique: réactions complexes

    Re,

    voilà se que je trouve :

    dx/dt = k1 ( a0-x ) - k-1 (b0+x)

    soit en l'integrant :

    ln ( xinfini / (xinfini-x ) ) = (k1 + k-1) t

    avec xinfini = 0.1328 mol.L-1

    En tracant sa me fait une belle droite (R2 = 0.99994579 ) de coefficient k1+k-1 = 9.4562 .10-3 min-1

    et k1 / k-1 = binfini / ainfini =( b0 + xinfini ) / ( a0 - xinfini )

    d'où k1 / k-1 = 2.68

    donc
    k1 = 6.89 .10-3 min-1
    k-1 = 2.57 .10-3 min-1

    ++

  8. #6
    Emmanuelle31

    Wink Re : cinétique: réactions complexes

    Merci!

    donc v1=k1*[A]=6,89.10-3*0.1823=0.00126 mol/L/min
    v-1=k-1*[L]=2,57.10-3*0.1328=0.00034 mol/L/min

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  10. #7
    Emmanuelle31

    Unhappy Re : cinétique: réactions complexes

    Je n'arrive pas à retrouver les mêmes valeurs de k1 ou k-1, à vrai dire, je ne suis pas une "matheuse", peut-tu m'aider?

  11. #8
    djamoussa

    Re : cinétique: réactions complexes

    Salut,

    Je vois pas trop se qui t' embête en fait ...

    En traçant ln ( xinfini / (xinfini-x ) ) en fonction de t tu obtient une droite de coeff (k1 + k-1)

    Ou alors par le calcul ( moins artistique m'enfin ) sa donne :

    ( k1 + k-1 ) = ( 1 / t ) * ln (0.1328 / (0.1328 - [L]t ) )

    les premières valeurs sont : 9.53 .10-3 puis 9.15 .10-3 ...etc
    tu en prend la moyenne et tu a k1 + k-1.

    Reste k1 / k-1 = 2.68 donc

    3.68 k-1 = 9.4652 .10-3 => k-1 = 2.57 .10-3 et k1 = 6.89 .10-3

    Ok ? ou c'etait pas là du tout ?

    ++

  12. #9
    Emmanuelle31

    Question Re : cinétique: réactions complexes

    c pas plutôt
    2.68 k-1 = 9,46.10-3 ?

    k-1 = 3,35.10-3 min-1
    k1= 6,1.10-3 min-1

  13. #10
    djamoussa

    Re : cinétique: réactions complexes

    Alors

    on a k1 / k-1 = 2.68
    donc k1 = 2.68 k-1

    et

    k1 + k-1 = 9.45 .10-3
    soit 2.68 k-1 + k-1 = 9.45 .10-3

    donc k-1 = 2.57 .10-3

    Ok pour toi ?

  14. #11
    Emmanuelle31

    Thumbs up Re : cinétique: réactions complexes

    Ah Ok!

    merci beaucoup, désolée mais je galère un peu en maths!

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