Exercice Cinétique Chimique + Pression...

[john616]

Bonjour,

j'aurais besoin de votre aide pour un exo de cinétique...


A 700 K, l'acetaldehyde se décompose en méthane et en monoxide de carbone.La réaction est :

CH₃CHO_(g) -> CH_4(g) + CO_(g).

Un échantillon de CH₃CHO est chauffé à 700 K et la pression mesurée est 0.22 atm avant que la réaction se produise.On suit l'avancement cinétique de la réaction en mesurant la pression totale et on obtient:

t (s) ::::::: 0 1000 3000 7000

P_total atm 0.22 0.24 0.27 0.31


Determiner la vitesse de réaction, la constante de vitesse, et la pression totale aprés 2.00 x 10⁴ s.

C'est le fait d'avoir la pression totale qui me gene, je peux pas determiner grand chose......

J'ai pas trop réussi a faire un beau tableau désolé.... c'est la pression totale en fonction du temps

Merci de votre aide,

Jonathan
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[jeanne08]

toujours un peu pareil ...
soit n le nombre de mol de CHCHO au départ et x l'avancement au temps t . On appelle V le volume
- lien entre x et P : Pini = P0 = n RT/V
P = ( n-x+x+x) RT/V = (n+x) RT/V = P0 *(n+x)/n = P0 ( 1+x/n) ... d'où x =n *(P-P0)/P0 ... tu peux donc calculer x/n en fonction du temps

- lien entre x et loi de vitesse : - d((n-x)/V )/dt = k ((n-x)/V)^a où a est l'ordre ...

[john616]

tu peux donc calculer x/n en fonction du temps

- lien entre x et loi de vitesse : - d((n-x)/V )/dt = k ((n-x)/V)^a où a est l'ordre ...

A partir de la je vois pas....

Comment je determine l'ordre.....?


Pour reprendre si j'ai bien compris dans ce type d'exo il faut

determiner la Pression(ou concentration) initiale

Determine la Pression(ou concentration) au temps t

La je sais pas : faire un rapport ou un produit des 2? le but est d'avoir x en fonction de n, c'est ça?


ensuite j'applique la loi cinétique..... et je cherche une pression ou bien t....mais d'abord je dois trouver x ou n...

c'est ça?

[jeanne08]

Dans un premier temps , puisque le volume dans lequel on travaille n'a pas d'importance tu prends un volume de 1L .
1) Tu calcules alors n. Pini = n RT/V
2) Tu calcules la relation entre P et x où x est l'avancement au temps t ( la connaissance de la valeur de P te permet de calculer la valeur de x )
3) la loi de vitesse est -d(CH3CHO)/dt = k(CH3CHO)^a
- si ordre 0 : (CH3CHO) = Cini - kt soit y = n-x= -kt + n
- si ordre 1 : Ln( (CH3CHO)/cini ) = - kt soit y = Ln (n-x/n) = kt
- si ordre 2 : 1/(CH3CHO) -1/Cini = kt soit y = 1/(n-x) -1/n = kt

On traduit cela avec les n et x et on a ( V = 1L) la concentration (CH3CHO) = n-x . Tu as 3 valeurs de t et x ... tu regardes dans chaque cas dans quelle mesure les points (t , y ) sont alignés .

L'hitoire de mettre le volume à 1L te permet de calculer n de façon à mieux comprendre ... en réalité on peut toiut faire avec un volume V quelconque et on traine un n ... qui rend les calculs un peu plus lourds . On peut, lorsqu'on a un peu d'expérience aller beaucoup plus vite ... mais je pense que tu as deja assez de mal avec tes exos pour l'instant , je préfère te donner une méthode plus lourde ... mais méthode qui est un peu systématique !

[A voir en vidéo sur Futura]

[john616]

J'ai essayé de le refaire mais il y a un probleme... on a pas k ...

[jeanne08]

as tu deja trouvé l'ordre ( 0,1 ou 2) ?
pour cela tu traces les 3 graphes possibles y = f(t) . Tu regardes ce qui colle le mieux ( dans quel graphe les 3 points sont le mieux alignés)
k est la pente de la droite moyenne
pour mesurer la pente tu prends 2 points A et B ( éloignés) de la droite moyenne ( pas les points expérimentaux ) et la pente est (yB-yA)/(xB-xA) y et x ayant des dimensions ( la pente a une unité )

[john616]

J'essaye donc

1. x en fonction du temps

2.lnx en fonction du temps

3. 1/x en fonction du temps


avec x =n *(P-P0)/P0 au temps t

ensuite jai lordre, k

[jeanne08]

non regarde bien l'équation differentielle de la cinétique et identifie bien les concentrations ...
il faut tracer n-x ou Ln ( n-x) ou 1/(n-x) en fonction du temps pour avoir l'ordre ...