Ordre partiel, cinétique chimique

[Wujud]

Bonjour,

Dans un exercice j'ai une réaction de saponification: CH3COO2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH
dont les réactifs ont la même concentration: [ester]0=[Naoh]0=0,1 mol/l

on fait un titrage du réactif restant du Naoh donc j'ai le tableau de concentration du Naoh en fonction du temps avec lequel je dessine le graphe 1/[Naoh] en fonction du temps et je trouve que l'ordre de la réaction est 2.

là ça va..sauf qu'on me demande de donner une méthode pour determiner l'ordre partiel de chaque réactif et je ne sais pas vraiment comment procéder...
pouvez vous m'aider à le faire ? :/

merci d'avance
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[moco]

Bonjour,
Tu commences par calculer ta constante de vitesse.
Puis tu recommences la réaction en doublant la concentration initiale de NaOH, sans changer celle de l'ester. Est-ce que cela change ton analyse graphique ?

[Wujud]

donc je mets Naoh en excès ? je l'ai déjà fait et c'est ce que j'ai trouvé:
si je mets naoh en exces donc sa concentration en fonction du temps est presque égale à sa concentration initiale, donc on peut écrire:

v=K[NaOH]0^n[CH3COOC2H5]^m avec n et m les ordres partiels des réactifs, v la vitesse

=> v=K'[CH3COOC2H5]^m avec K'=K[NaOH]0^n

et après je ne sais pas comment faire, enfin je ne sais pas si c'est correct ce que jai écrit..

[Wujud]

Ah ben non, oublie ce que j'ai dit mdr, ce n'est pas correct

[A voir en vidéo sur Futura]

[Wujud]

Si je double la concentration initiale de NaOH le graphe 1/[NaOH] en fonction du temps change et la vitesse aussi mais la constante de vitesse reste la même ?

[Wujud]

( [
Donc si j'appele V' la vitesse de réaction apres avoir doublé la concentration de naoh, jai:

V'=K(2[NaOH]^n) [CH3COOC2H5]^m

et on a: V=K[NaOH]^n[CH3COOC2H5]^m ; avec V la vitesse de réaction avant avoir doublé la concentration de NaOH

et donc V'=(2^n)V ????

[Mysterios]

Bonjour,

Sauf erreur de ma part, votre énoncé stipule que les concentrations initiales sont égales càd que [ester]=[NaOH]=0,1 mol/l

Puisque les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques (puisque c'est de cela dont il s'agit), vous avez grâce à la concentration de NaOH en fonction du temps déterminer un ordre 2. Or, puisqu'il s'agit de la méthode des proportions stoechiométriques, l'ordre 2 n'est pas celui par rapport à NaOH mais c'est l'ordre global de la réaction...

Pour déterminer les ordres partiels par rapport à chaque réactif, vous devez appliquer la méthode de dégénérescence de l'ordre, à savoir mettre un des deux réactifs en excès devant les proportions stœchiométriques, de telle sorte à ce que sa concentration ne varie pas au cours du temps et soit considérée comme constante. la loi de vitesse sera alors

v = Kapp *[ester]^a avec Kapp = k*[NaOH]

Il ne vous reste plus qu'à déterminer l'ordre partiel par rapport à l'ester. Connaissant l'ordre global de la réaction, une petite soustraction devrait vous aider à trouver l'ordre par rapport à NaOH sans avoir à faire une deuxième fois la méthode de dégénérescence de l'ordre

[Wujud]

Merci pour votre réponse, enft j'ai déjà essayé cette méthode en mettant en excès le reactif NaOH parce que je n'ai pas d'informations sur l'ester à part sa concentration initiale.
Mais après je ne sais pas comment procéder. genre faut-il calculer deux vitesses de reaction pour avoir deux equation? car comme ça je trouve que l'ordre partiel du NaOH est 2.
est ce bien ça? :///

[Mysterios]

Non. D'après vos conditions initiales, l'ordre 2 trouvé ne correspond pas à un ordre partiel mais à l'ordre global de la réaction.

Il est plus logique de mettre le réactif le moins cher/facile à se procurer en excès, donc NaOH. Lorsque vous utilisez la méthode de dégénérescence de l'ordre, il faut que vous trouviez une astuce pour relier la concentration de l'ester en fonction du temps. J'ignore précisément les conditions de votre énoncé...

Néanmoins, on peut également mettre l'ester en excès, et appliquer sa dégénérescence de l'ordre pour trouver l'ordre partiel par rapport à NaOH, et là vous pourrez trouver une astuce pour mesurer sa concentration en fonction du temps puisqu'il s'agit d'une espèce basique, un titrage, peut vous permettre d'évaluer sa concentration

[Mysterios]

Si vous mettez l'ester en excès la loi de vitesse sera : v= Kapp*[NaOH]^a avec Kapp = k*[ester].

Le but étant maintenant d'exprimer la concentration de NaOH, en fonction du temps, puis ensuite d'utiliser la méthode intégrale pour tester les différents ordres.

D'ailleurs, on vous demande simplement de trouver une méthode, ou bien de la trouver et de l'utiliser ?

[Wujud]

Re dans l'exercice on me demande de trouver une méthode sans préciser si je dois l'utiliser ou pas...je me demande si je peux l'utiliser seulement avec ces informations: les concentrations initiales et la concentration de NaOH en fonction du temps après un titrage

et en fait je ne comprends pas comment je pourrai determiner l'ordre partiel de NaOH avec la concentration de NaOH en fonction du temps ??
puisque je n'ai pas le Kapp... pourrai tu m'ai m'éclairer sur ce point ?

[Mysterios]

Si on vous demande de trouver une méthode sans d'autres explications, il suffit juste d'en proposer une.

Tu n'as pas besoin de connaître Kapp. Le but de la méthode intégrale, est d'avoir l'évolution de la concentration de NaOH en fonction du temps pour pouvoir ensuite utiliser ce résultat pour une régression linéaire.

Si l'ordre partiel par rapport à NaOH est de 1, alors la courbe ln([NaOH](t)/[NaOH]0 en fonction du temps est une droite puisque la linéarisation de son équation différentielle est vérifiée.

Si l'ordre partiel de NaOH est de 0 alors la courbe [NaOH ](t) en fonction du temps est une droite puisqu'elle vérifie la linéarisation de son équation différentielle.

Il faut que tu trouves la concentration de NaOH en fonction du temps, pour ensuite effectuer les différentes régressions linéaires et voir quel régression tu valides

[Wujud]

Ah d'accord, si je comprends bien il faut que je refais une autre expérience réelle pour trouver la concentration de NaOH en fonction du temps quand l'ester est en excès ...? :S ou j'utilise la même concentration de NAOH en fonction du temps quand l'ester n'est pas en excés et je trouve l'ordre partiel de NaOH ?.. car si je fais comme ça je trouve toujours que l'ordre partiel de naoh est de 2 puisque la courbe 1/[NaOH] en fonction du temps est une droite

et désolée je pose un peu trop de questions xS

[Mysterios]

Sauf que l'ordre 2 que vous avez trouvé n'est pas l'ordre partiel par rapport à NaOH mais l'ordre global :/ Puisque les conditions initiales stipulent que les réactifs sont dans les proportions stoechiométriques.

Petit rappel : la méthode des proportions stoechiométriques permet de déterminer l'ordre global de la réaction
la méthode de dégénérescence de l'ordre permet de déterminer l'ordre partiel par rapport à un des réactifs (celui qui n'est pas en excès)

La méthode intégrale vous permet de trouver l'ordre partiel d'un réactif, lorsque vous connaissez sa concentration en fonction du temps. (et que la loi de vitesse ne dépend que d'un réactif)
La méthode différentielle vous permet de trouver l'ordre partiel d'un réactif lorsque vous connaissez la vitesse de réaction en fonction de la concentration dudit réactif. (et que la loi de vitesse ne dépend que d'un réactif)

Nous sommes dans le cas où la réaction dépend de deux réactifs (ester et NaOH). On utilise dans un premier temps la méthode de dégénérescence de l'ordre pour que la réaction ne dépende plus que d'un seul réactif (ici NaOH), cela veut dire que l'ester est en excès. v = Kapp * [NaOH]^a

NaOH étant une espèce basique, on peut obtenir sa concentration en fonction du temps, grâce à un titrage. On peut donc utiliser la méthode intégrale puisque la réaction ne dépend plus que d'un seul réactif (grâce à la dégénérescence de l'ordre), réactif dont nous connaissons sa concentration en fonction du temps.

Si l'ordre est de 1, ln ([NaOH]t/[NaOH]0) en fonction du temps est une droite
0,OH]t en fonction du temps est une droite

Après avoir trouvé un moyen d'exprimer la concentration de NaOH en fonction du temps, il ne vous reste plus qu'à effectuer les deux régressions linéaires et voir celle qui correspond.

Pour vous répondre, il faut donc que vous refassiez une nouvelle expérience avec cette fois-ci l'ester en excès, et [NaOH] à une concentration fixée et que vous mesuriez la concentration de [NaOH] en fonction du temps, pour faire les manipulations citées ci-dessus.

[Wujud]

Ah okey! merci !