Ordre de Réaction avec KOH + RB → ROH + KB

[inviteaf8cade4]

Bonjours, ça fait depuis 2 jours que je plante sur un exercice de chimie avec cet équation KOH + RB → ROH + KB , on dit dans l'énoncé : réaction de substitution
2 tableaux : 1) Si [RB]=0.01M, [OH⁻]= 1M, on a le tableau : (d'ailleurs je pense que c'est une erreur car si [OH⁻]= 1M, on aurait pas du 0.01 M dans le tableau, donc je pense que c'est inversé)

Temps écoulé
(min)
0 10 20 30 40
Concentration
(10⁻² M) en OH⁻
1 0.5 0.25 0.12 0.062
Donner le temps de demi-vie, l'ordre de la réaction et la constante de vitesse.

2) De même, on donne un second tableau avec les conditions initiales [OH⁻]= 0.1M et [RB]=1M (là ça semble cohérent)
Temps écoulé
(min)
0 10 20 30 40
Concentration
(M) en RB
1 0.71 0.5 0.34 0.25



Donner le temps de demi-vie, l'ordre de la réaction et la constante de vitesse.



J'ai tout essayé mais je n'y arrive pas, à force d'avoir essayé , je m'embrouille pour d'autres exercices et je confond plusieurs choses sur ce type d'exercice..Merci de votre aide
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[jeanne08]

Ces énoncés ne vont pas ... comment les rectifier ??
1) si la concentration en RB est 0,01 M il n'est pas possible de faire disparaître plus de 0,01 M de OH- ... donc effectivement peut être qu'il y a une erreur d'énoncé et que la concentration initiale en RB est 1M et celle de OH- est 0,01 M . ON peut considérer que la concentration en RB reste toujours égale à 1M et on va trouver que l'ordre est 1 par rapport à OH- ( on voit que la concentration en OH- est divisée par 2 pour chaque tranche de 20 min .Le temps de demi réaction est 10 min
2)là encore si (OH-) est 0,1M au départ il est impossible de consommer plus de 0,1M de RB ...mais là comment modifier l'énoncé ???
Il semble que dans le deuxième cas on trouve un ordre 1 avec un temps de demi réaction de 20 min ... mais comment trouver une cohérence avec le 1) ???

dans ce genre d'exercice impossible de resoudre sans avoir un compte rendu d'expérience correct !

[inviteaf8cade4]

Le premier c'est bien une erreur, mais le truc c'est que le 1) le temps de demi-réaction est de 10 min , mais ce serait d'ordre 0 non ? t1/2 = [OH-]i/2k, sachant que k =-delta[OH-]/delta t ( donc la pente) on trouve bien 10 min

Mais j'avais pensé d'une autre manière, c'est de ce dire que le volume est constant , donc pour simplifier on va dire v=1L , donc n=Concentration. Si en 10min , OH-perds 0.005 (donc la moitié de 0.01) , RB perd aussi 0.005, ainsi de suite, je tombe sur ça

Temps(min) : 0 10 20

[OH-] (M) 0.01M 0.005M 0.0025M



[RB](M) 1M 0.995M 0.9925M



En prenant ces données là je fais la vitesse entre t0 et t10 = -(0.005-0.01)/(10*60)=-(0.995-1)/(10*60)=8.3333...10*-6 ((ce qui me donne bien -pente ) = vitesse ... et c'est en écrivant ceci que je me rends compte qu'en Ordre 0 : vitesse = k = -pente (comme ce que j'ai fait plus haut en supposant que c'était un ordre 0 mais j'ai continué comme si de rien n'était) donc je je fais la vitesse entre t10 et t20 et je trouve v= 4.1666...10*-6 (= 8.3333..10*-6 /2) ce qui donne la relation de si [OH-] diminue de moitié et que la vitesse initiale diminue de moitié , alors dans v=k*[A]^x *[B]^y = k*[OH-]^1 *[RB]^y ... maisle Y je ne sais pas le définir car la vitesse diminue de moitié mais lui ne diminue pas du tout donc je dirais qu'on se retrouve avec k*[OH-]*[RB]^0... donc 1+0 = ordre 1 ET là justement je suis confus car vu que je sais pas définir ce Y , je me dis que je dois me rabattre sur le premier truc que j'avais trouvé , à savoir ordre 0 et de pas chercher plus loin.



Pour le second tableau , j'ai exactement la même réflexion , pour moi c'est impossible d'avoir les autres données car la [OH-] est beaucoup trop petite. Mais de dire l'ordre , car il ya quand même une réaction qui va se faire avec du RB en excès, je sais pas comment le faire --'


En tout cas merci d'avoir répondu, j'espère que ce que je viens d'expliquer il va enfin y avoir la vraie solution qui va ressortir ahah

[jeanne08]

Dans le premier cas , si on admet que l'on a mis 1 mol/l de RB et 0,01 mol/L de OH- on n' a pas un ordre 0 . Un ordre 0 se caractérise par une décroissance linéaire de la concentration donc si en 10 min on a 0,005 mol/l de OH consommés en 20 min on en a le double de consommé bref il n'en reste plus... Ici on a un temps de demi réaction de 10 min et une décroissance caractéristique de l'ordre 1 ( tu peux vérifier que Ln (OH-) /(OH-)0 = - kt et comme on met un gros excès de RB on estime que la concentration en RB n'a pas changé donc intervient dans le k mesuré mais pas dans la loi de vitesse ( as tu vu cela , cela s'appelle dégénérescence de l'ordre )
par contre pour la deuxième expérience on trouverait un ordre 1 avec un temps de demi réaction de 20 min ... pourquoi ? quel est le lien avec la première expérience ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteaf8cade4]

Je pense pas avoir vu la dégénérescence de l'ordre, c'est que la concentration de l'un des réactif ne varie pas beaucoup comparé à l'autre réactif ? on aurait donc v=k*[A]^x *[B]^y = k' * [A]^x avec k' =k*[B]^y donc ça va je comprends vite la méthode haha (je comprends vite la chimie mais dans ce genre d'exercice ça me perturbe haha) en tout cas je savais pas que ça existait, j'y ferais attention pendant mon examen. donc c'est bien un ordre 1 car x + y = 1+0 = 1 (y =0 car la concentration n'est pas lié à la vitesse )


Pour le lien du second tableau, c'est qu'on change juste les concentration du début mais on garde la même équation. Le seul truc qui me dérange c'est que si on à dans un litre [OH⁻]= 0.1M et [RB]=1M initialement

OH⁻=0.1 mole (donc KOH = 0.1mole) qui réagit avec RB = 1 mole , RB ne peux pas allez en dessous de 0.9 mole, donc le tableau serait faux non ?

[jeanne08]

Je te repète que l'énoncé ne peut être que faux et qu'il me semble impossible de le rectifier pensant qu'il n' y a eu qu'une faute de frappe ... tu verras avec ton prof ...

[inviteaf8cade4]

Oui oui je sais ^^ Mais en tout cas merci beaucoup de votre aide ! Ca m'a vraiment été très très utile pour comprendre et résoudre de genre d'exercice