cinétique chimique
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cinétique chimique



  1. #1
    laura12345s

    cinétique chimique


    ------

    Bonjour voici un exercice :
    La figure suivante représente l'évolution des quantités de matière dans une enceinte fermée de volume constant V=1,0 L et à température constante (T= 350 K) lors de la décomposition du pentoxyde de diazote modélisée par la réaction d'équation:
    N205(g)->2N02(g)+ 1/2 O2(g)

    DONNÉES : L'équation d'état des gaz parfait s'écrit PxV=nxRxT avec P pression totale en Pa; V volume de l'enceinte en m3• R=8.31|.mol-1.K-1: T la température du milieu en K et n la quantité de matière totale d'espèces gazeuses en mol.

    a. Justifier que l'évolution temporelle du système peut
    être suivie à l'aide d'un capteur de pression.
    b. Déterminer si la transformation est totale ou non totale.
    c. Mesurer la vitesse volumique initiale de formation du
    dioxygène et celle du dioxyde d'azote NO2 Commenter.
    d. Déterminer le temps de demi-réaction t1/2 pour chacune
    des concentrations en quantité de matière initiales
    suivantes (en mmol-L-]): 1,24; 0,92; 0,68 et 0,50. Conclure.
    e. Prévoir la valeur de la concentration en quantité de
    pentaoxyde de diazote [N,O;] à la date t=6 x t1/2.

    On nous demande quelques questions de généralité, puis on remarque que la vitesse de formation des produits est proportionnelle à leur coefficients stœchiométriques : on fait alors l'hypothèse une réaction d'ordre 1 mais il vient ensuite pour confirmer l'hypothèse, la question suivante : déterminer le t1/2 à déférentes concentrations initiales, et conclure.

    Donc on attend à avoir un t1/2 ne dépendant pas de C0 or je ne vois pas comment exprimer le temps sans se servir de l'hypothèse de l'ordre 1 de la réaction.

    J'ai trouvé que P(t1/2) = 5/4 P0 mais comment exprimer le temps vu qu'on a ni l'avancement en fonction du temps ni la pression en fonction du temps?
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  2. #2
    jeanne08

    Re : cinétique chimique

    Pour partir : volume 1L et nombre de N2O5 = a mol ( c’est aussi la concentration )
    Au temps t il reste (a-x) mol de N2O5 et il y a 2x mol de NO2 et x/2 mol de O2 donc P totale = (a +3x/2) RT/V donc tu vois que la connaissance de la pression permet de suivre la réaction
    - pour les vitesses volumiques initiales on peut, à partir du graphe, déterminer les pentes des n entre 0 et 10 min ( ou mieux mais plus compliqué les pentes des courbes au temps t =0 ) tu dois trouver que la vitesse d’apparition de NO2 est 2 fois la vitesse de disparition de N2O5
    - pour les t/2 tu utilises le graphe et tu regardes au bout de combien de temps on a la moitié des N2O5 présents au temps ti (ti pris égal à 0,10,20 …. ) et tu vas constater que que cet intervalle de temps est bien toujours le même … donc ordre 1 …

  3. #3
    laura12345s

    Re : cinétique chimique

    Pour le début oui j’avais déjà vu mais «*pour les t/2 tu utilises le graphe et tu regardes au bout de combien de temps on a la moitié des N2O5 présents au temps ti (ti pris égal à 0,10,20 …. ) et tu vas constater que que cet intervalle de temps est bien toujours le même … donc ordre 1*»
    Oui mais j’ai pas la courbe de quantités de matières différentes en fonction du temps donc comment déterminer t 1/2 ?

  4. #4
    jeanne08

    Re : cinétique chimique

    Le graphe donne les quantités de matière en fonction du temps : au temps ti=0 la quantité de N2O5 est 1,2 et il en reste environ 0,6 à t = 20 min donc t1/2 = ~20 min ensuite à ti = 10 min on a 0,9 de N2O5 et on a 0,45 à 30 min soit 20 min après donc t1/2 =~20 min ... ( tu examines avec soin et le maximum de précision le graphe fourni ... et tu examines d'autres points ...) Ce qui signifie que le temps de demi réaction est indépendant de la concentration initiale en N2O5

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    laura12345s

    Re : cinétique chimique

    D'accord merci, je comprend votre raisonnement mais comment peut-on suggérer que la réaction évoluera de cette façon-ci, parce que sur le graphique fourni, les réactifs ont déjà réagi

  7. #6
    jeanne08

    Re : cinétique chimique

    La réaction a comme seul réactif N2O5 et la loi de vitesse est d (C N2O5) / dt = k (C N2O5)^a quoiqu’on mette autour de N2O5 au départ. Ici le volume est 1L et le graphe donne les nombres de mol des différentes espèces au cours du temps.

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