cinétique

[tethys]

Salut a tous.

voici un exercice

Sur cet exercice, j'ai fait la premiere question, je trouve un temps de demie reaction de 50sec. (ca ce n'est pas complique).
Concernant la deuxieme question, je suis bloque.
J'ai pour equation bilan:

2 H₂O₂ > O₂ + 2 H₂O


Je ne vois pas comment faire, Je mùe retrouve avec une expression qui est Ln [h₂O₂] /Ln [H₂O₂]₀ =-kt K constante de vitesse de la reaction.

Le probleme est que je ne connait pas la concenbtration en peroxyde d'hydrogene initiale, j'ai pense la retrouve grace au volume de dioxygene final, mais nous ne savont pas si la reaction est totale.

Bref, je bloque.

En ce qui concerne l'equation de la reaction est elle bonne ?
car certaine personnes de ma classe disent qu'on ne peut pas proceder avec cette equation, qu'il faut prendre H2O2 > H2 + O2
Mais cela n'est pas l'equation de decomposition du peroxyde d'hydrogene.
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[FC05]

Pour la réaction, tu as la bonne.

En ce qui concerne ton problème de Co, vu que le temps de demi réaction est le temps qu'il faut pour consommer la moitié du réactif ... comment fait tu sans Co pour répondre au a) ?

Donc tu as ton Co, ceci dit, l'équation que tu donnes n'est pas bonne et en plus ce n'est pas ce que l'on cherche a te faire faire, relis bien la question.

[tethys]

concernant la question a, je me suis dit, le temps de demie reacttion est le temps qu'il faut pour que la moitier des reactifes soit consomme, ce qui revient a dire la moitier des produits forme, j'ai donc utilise le volume de O2 a l'infini. j'ai suppose O2 comme gaz parfait, de là j'en ai deduit, la quantite d'O2 forme, et donc le temps de demie reaction.
Vu le graphique, que j'ai trace, aparement, j'aurais pu egalement diviser le volume de dioxygene par deux, ca donne le meme resultat, c'est exact ?

concernat la question b, j'ai essaye d'exprimer k en fonction du temps en dsupposant que la reaction est d'ordre 1 pour montrer que l'on obtien une droite, mais bon je n'y arrive pas.

Concernant l'enonce, il est note de faire un tableau d'avancement du systeme. qu'est ce que ca veux dire? j'ai fait ca Mais bon je ne vois pas bien , la lettre grec correspond a l'avancement de la reaction c'est ca ?
Qu'est ce que ca veut dire concretement ?

[inviteae2cd993]

Avancement : au fil du temps, les réactifs sont consommés (ici H₂O₂) et il apparait en quantité de plus en plus croissante des produits (O₂ et H₂O).
A un temps t quelconque, l'eau oxygénée restante est égale à l'eau oxygénée initial moins l'eau oxygénée consommée. Si x est l'avancement, H₂O_{2 consommée} = 2x.
Et n'oublie pas que O[Ind]2[\Ind] est un gaz ainsi n(O₂)=v*.001/22.4

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteae2cd993]

Je rectifie :

Et n'oublie pas que O[Ind]2[\Ind] est un gaz ainsi n(O₂)=v*.001/22.4

Et n'oublie pas que O₂ est un gaz ainsi n(O₂)=v*.001/22.4

En ce qui concerne ton problème de Co, vu que le temps de demi réaction est le temps qu'il faut pour consommer la moitié du réactif ... comment fait tu sans Co pour répondre au a) ?

Tu peux déterminer cette concentration puisque on te donne le volume d'oxygène à t->infini. Tu en déduis le nombre de mole de O₂ et ensuite celui de H₂O_{2 initial}

[tethys]

Avancement : au fil du temps, les réactifs sont consommés (ici H₂O₂) et il apparait en quantité de plus en plus croissante des produits (O₂ et H₂O).
A un temps t quelconque, l'eau oxygénée restante est égale à l'eau oxygénée initial moins l'eau oxygénée consommée. Si x est l'avancement, H₂O_{2 consommée} = 2x.
Et n'oublie pas que O[Ind]2[\Ind] est un gaz ainsi n(O₂)=v*.001/22.4

Bien vu le coup du 22.4, en faisant ainsi, ont trouve un temps de reaction de 60sec, ce qui devient different du temps trouve pour Vo2/2., ca confirme donc qu'en chimie, il faut toujours mieux travaille sur des quantites de matieres.

[inviteae2cd993]

TOUJOURS sur les quantités de matière...

[tethys]

Tu peux déterminer cette concentration puisque on te donne le volume d'oxygène à t->infini. Tu en déduis le nombre de mole de O₂ et ensuite celui de H₂O_{2 initial}

c'est ceq ue j'avais penser faire en prenant pour hypothese que la reaction est totale, mais cela nous donnera que la quantite de peroxyde d'hydrogene et non la concentration etant donne que le volume de l'enceinte est inconnue, de plus ce volume doit changer au cours du temps car le volume de dioxygene augmente, la pression restant constante.

[tethys]

J'ai calcule 2t1/2 et 3t1/2, je trouve pour le premier environ 130sec et un volme de dioxygene de 100.28mL.
Pour le deuxieme, environ 235sec et un volume de dioxygene 117.11mL.
En faisant ces calculs, j'ai eu l'idee d'exprimer ces temps en fonction du taux d'avancemtn, mais je ne vois pas comment faire, je n'ai jamais utilise l'avancement, je resonne toujours sur les quatite de matiere habituellement.
Je suis donc reparti sur les quantite de matiere et je suis arrive a ca avec no la quantite de peroxyde d'hydrogene initiale, cette quantite est equivalente a 2 fois la quantite de dioxygene final soit 1.09x10^-2 mol.
Mais bon je ne vois pas comment arriver a montrer que l'ordre de la reacion est un en partant de là.

J'ai deja des exercices de ce genre mais a chacque fois il s'agissait de composer gazeux, donc je me servait de la pression, ici je ne peut pas elle est constante ou alors ont partai sur la concentration mais ici nous n'avons aucune concentration .

Au fait l'avancement de la reaction se modifie t'il au cours de la reaction ou est il constant ?

[inviteae2cd993]

Suppose que tu as 1 L de solution de peroxyde d'hydrogène, ainsi et je suis d'accord avec ton résultat, tu as une concentration initiale de 1,09x10^-2 mol.L^-1 .

Si l'ordre est de 1, alors la fonction ln(H₂O₂)=f(t) est une droite qui passe par ln (H₂O_{2 initial}) et pour pente -k.

Reprends tout ça à tête reposé et tiens moi au courant des évolutions.

Bonne soirée.

[tethys]

apres lecture du dernier message de kub, j'ai comme il l'a suggere pris le volume egal a 1. je suis arrive a ca

j'ai pu me rendre compte qu'au debut j'avais oublie un facteur 2, c'est certainement pour cette raison que FC05 a dit que l'equation etait fausse.

Je me suis egalement trompe dans les temps de demie reaction, 2 faois demie reaction, etc, j'etait passe par l'equation d'etat des gaz parfait. les temps sont donc faut sur la feuille en ligne, il faut les remplacer par 50, 95 et 140 sec.

Lorsque je met tout les donne sur le graphe, j'obtien quelque chose qui peut etre une droite (le graphe de la question 1 n'a pas ete fait sur papier millimetre mais sur excel, les valeurs des temps ne sont donc pas tres precise).

J'ai calcule la pente de la droite, c'est a dire la constante de vitesse et je trouve k=6.5E-3 sec^-1
Ca m'a l'air convenable, qu'en pensez vous ?
Y a t'il encore des erreurs ?

[inviteae2cd993]

Lorsque je met tout les donne sur le graphe, j'obtien quelque chose qui peut etre une droite (le graphe de la question 1 n'a pas ete fait sur papier millimetre mais sur excel, les valeurs des temps ne sont donc pas tres precise).

Fais attention en utilisant Excel. En effet, les échelles sont parfois fourbes.
Néanmoins, tu obtiens grossièrement une droite car les données sont des mesures expérimentales.
Pour le reste, fais toi confiance.

[FC05]

L'équation fausse c'était : ln(C/Co) = - k.t et pas ln C / ln Co = - k.t.
Mais bon, comme il n'y a pas deconcentrations dans l'exo c'est forcement une fausse piste.

Sinon, je pense que tu as mal pris l'exo dès le début.

Avec le tableau d'avancement, on peut montrer que le volume de O₂ dégagé est proportionnel à l'avancement.

Ensuite, à t_1/2 on a consommé la moitié du réactif, ce qui donne la moitié du dioxygéne produit à t = infini, soit 61,15 mL. (au apssage on est bien obligé de supposer que la réaction est totale)

Si on a une réaction d'ordre 1, le réactif restant mettra à nouveau t_1/2 pour voir sa concentration diminuée de moitié, ce qui fait qu'à 2*t_1/2 le volume sera de 91,72 mL et 107 mL à 3*t_1/2 (je te laisse refaire les calculs).

Reste à vérifier sur le graphe de la question a) que ça fonctionne.

[tethys]

j'ai refait l'exercice pour verifier les erreurs de ccalcul.
Les intervalles entre les temps concorde, mais a la fin nous n'obtenons pas une droite.
D'où un probleme.
Je pense que FC05 a raison l'enonce demande autre chose.
Cependant ce que j'ai fait semble fonctionner par principe mais pas en resultat

[tethys]

salut a tous,
voila la correction

partie1

partie 2

ce n'est pas tres propre actuellement mais quand je referais l'exercice au propre, je rremplacerai tout cela.

concernant lorddre de la recation, pour montrer qu'il s'agissait d'un ordre 1, il suffisait de montrer que la deiference entre t1/2 et 2t1/2 etait de t1/2 et ainsi de suite.
Pourquoi cette caracteristique prouve qu'on a bien un ordre 1?
Je ne sais pas, mais je le decouvrirai peut etre en refaisant l'ensemble.

[moco]

On prouve que la réaction est de premier ordre en reportant les log des nombres de moles résiduelles, en fonction du temps. Et par nombre de moles résiduelles, il faut entendre la différence entre le volume final (122 mL) et le volume de gaz à t donné. Si tous les points (log n en fonction de t) s'alignent sur une droite, c'est une cinétique de 1er ordre.
Essaie.

[tethys]

On prouve que la réaction est de premier ordre en reportant les log des nombres de moles résiduelles, en fonction du temps. Et par nombre de moles résiduelles, il faut entendre la différence entre le volume final (122 mL) et le volume de gaz à t donné. Si tous les points (log n en fonction de t) s'alignent sur une droite, c'est une cinétique de 1er ordre.
Essaie.

voila c'est ce que j'essayai de faire dans cette exercice et cette methode est bonne car ont m'a toujours dit de faire ainsi, c'est la premiere fois que j'entend un prof dire qu'il suffit de regarder l'ecart entre les temps de demie reaction, de quart de reaction, etc.
c'est pour cela que je ne comprend pas pourquoi.

[FC05]

c'est la premiere fois que j'entend un prof dire qu'il suffit de regarder l'ecart entre les temps de demie reaction, de quart de reaction, etc.
c'est pour cela que je ne comprend pas pourquoi.

C'est juste une caractéristique de l'ordre 1, que l'on connait bien quand on regarde les réactions radioactives.

En plus, la méthode que tu vas utiliser dépend des donnée et de la façon dont l'exo est posé ... donc bien lire le texte avant de chercher à appliquer la "méthode de d'habitude qui marche toujours, enfin pas là" ...