problèmes cinétique / thermochimie

[ZuIIchI]

bonsoir,

pour un rapport de TP sur la cinétique (mesure par conductimétrie de la constante de vitesse de l'hydrolyse du chlorure de t-butyle) je dois indiquer le rôle de l'éthanol et de l'acide perchlorique lors de l'étalonnage. je dois aussi donner la conséquence de la présence de HClO4 sur les mesures de la conductivité.

protocole (pour comprendre)

solution A : fiole 250mL :

-50mL éthanol
-3mL HClO4 1M
-eau jusqu'au trait de jauge

solution B : fiole 250mL :

-50mL éthanol
-20mL HCl 1M
-3mL HClO4 1M
-eau jusqu'au trait de jauge

droite étalon : 5 solutions => mélange de différentes quantités de chacune des solutions A et B

bref, à mon avis, l'impact de HClO4 est qu'il faut augmenter la conductivité comme le lambda de H+ est plus grand que celui de ClO4- (d'où les petites quantités)

ensuite, le rôle de l'éthanol serait présent pour aider à solubiliser le chlorure de t-butyle ?
je ne sais pas si la formation de liaisons H avec l'eau sert à qqch ...

et le rôle de HClO4 serait catalytique ? (pour être en petites quantités je ne vois pas d'autres interêts)

j'ai fais des recherches sur internet mais je n'ai pas trouvé plus que cela ...

merci de votre aide
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[moco]

Tu raisonnes fort bien.
Mais je ne crois pas que le HClO4 ait un effet catalytique. Mais il servira de référence pour mesurer HCl. Quand tu auras effectuée tes mélanges variés de A et de B, tu auras en solution des quantités variables de HCl, mais la quantités de HClO4 (et d'éthanol) sera toujours la même. A mon avis, cela va servir pour plus tard.
Si tu mesures tous tes mélanges A+B, et que tu établis une courbe reportant leur conductivité en fonction de la quantité de HCl, tu pourras plus tard utiliser cette courbe pour déterminer la quantité de HCl issu de l'hydrolyse du chlorure de tertiobutyle, en connaissant la conductivité.
La présence de HClO4, très fort conducteur, empêche la conductivité de devenir très faible, ce qui est difficile à mesurer, et risquerait de se produire dans les premiers instants de la réaction d'hydrolyse, où il y a peu de HCl produit.

[ZuIIchI]

merci de la précision

[J_Osef]

je ne suis pas fort dans ce domaine mais quelqu'un pourrait m'aider je suis en 1ère S et on fait aussi de la conductimétrie.

si on veut calculer la concentration en HCl on a vu la relation :

sigma= somme (lambda * concentration) et ici ça donnerait

sigma = L_H+*[H⁺] + L_Cl-*[Cl^-]

or d'apres la réaction HCl = H+ + Cl- on a [HCl] = [H+] = [Cl-] donc c'est égal à ça, non ? sigma = [HCl] (L_H+ + L_Cl-) donc [HCl] = (L_H+ + L_Cl-) / sigma ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[ZuIIchI]

je pense que oui mais rajoute les conductivités des ions H⁺ et ClO₄^- qui sont quand même présents tout au long de la réaction.

il faut donc écrire :

[HCl] = ( sigma - [HClO₄](L_H+ + L_ClO4-) )/ (L_H+ + L_Cl-)

[ZuIIchI]

après calcul je trouve des concentrations négatives (totalement aberrant) !

pour trouver [HCl] je fais :

[HCl] = [ sigma - [HClO₄] ( L_H+ + L_Cl- ) ] / ( L_H+ + L_ClO4- )

pour être cohérent au niveau des unités :

je mesure une conductivité en mS/cm donc équivalente à 10²mS/m
j'ai [HClO₄] en mol/L donc équivalente à 10³mol/m³
pour les conductivité molaires ioniques je les prends en mS.m².mol^-1 sur wikipedia (valeurs vérifiées) et sur http://books.google.fr/books?id=kr_3...page&q&f=false pour celle de ClO₄^- que je divise par 10 pour passer en mS.m².mol^-1

j'arrive donc à cette relation :

[HCl] = [ 10²*sigma - [HClO₄]*10³(34.98+6.74)] / (34.98+7.64)

avec une première conductivité à 3.545 mS/cm et [HCl_O4]=1M je trouve un résultat négatif pourtant je ne vois pas où est l'erreur dans mon raisonnement (sûrment une unité et encore je ne vois pas)