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Catégorie :Category: mViewer GX Creator Lua TI-Nspire
Auteur Author: splydiego
Type : Classeur 3.6
Page(s) : 34
Taille Size: 2.10 Mo MB
Mis en ligne Uploaded: 11/06/2021 - 07:07:43
Uploadeur Uploader: splydiego (Profil)
Téléchargements Downloads: 1
Visibilité Visibility: Archive publique
Shortlink : http://ti-pla.net/a2761578

Description 

Chapitre 3




Exercices : cinétique macroscopique




corrigés
Exercice 1 : diverses lois de vitesse
Considérons  la  réaction  :  A(aq)  +  B(aq)  →  C(aq).    
 
À  partir  des  lois  de  vitesse  obtenues  par  l'étude  expérimentale,  préciser  si  cette  réaction  
admet  un  ordre  courant  ou  non  ?  
a) v  =  k.[A]   Oui  
b) v  =  k.[A].[C]     Oui  (cas  plus  rare,  par  exemple  celui  d’une  réaction  auto-­‐  
                                                                         catalysée)  
c) v  =  k.[A].[B]     Oui,  et  la  réaction  suit  la  loi  de  Van’t  Hoff  
d) v  =  k.[A].[B]2.[H+]  Oui  
e) v  =   = k
[ A].[ B ]  NON  
[ A] + [C ]
 



Exercice 2 : détermination d’un ordre à l’aide de la
méthode différentielle
 
On  admet  que  la  réaction  de  décomposition  du  pentaoxyde  de  diazote  N2O5  d’équation  :    
N2O5  (g)  →    N2O4  (g)  +  (1/2)  O2  (g)  
 
admet  un  ordre.  Déterminer  cet  ordre.  
 
On  a  obtenu  à  298  K,  les  résultats  suivants  :    
 
[N2O5]  (10-­‐4  mol.L-­‐1)   2,00   4,00   6,00   8,00   10,0  
v  (  10-­‐8  mol.L-­‐1.s-­‐1)   0,680   1,36   2,04   2,72   3,40  
 
Utilisons  la  méthode  différentielle,  en  représentant  ln(v)  en  fonction  de  ln[N2O5]  :  
 
Si  la  réaction  admet  un  ordre  que  nous  notons  u  par  rapport  à  [N2O5],  alors  :    
v  =  k.  [N2O5]u  
 
Ln(v)  =  Ln(k.  [N2O5]u)  =  Ln(k)  +  Ln[N2O5]u  
 
Ln(v)  =  Ln(k)  +  u.Ln[N2O5]  
 
Nous  avons  bien  une  droite  donc  l’équation  nous  montre  que  u  est  dans  ce  cas  le  
coefficient  directeur  de  la  droite.    
 
Effectuons  une  régression  linéaire  :  
 
 
[N2O5]   v   ln([N2O5])   ln(v)  
-­‐
2   0,68   0,693147181  
0,385662481  
4   1,36   1,386294361   0,3074847  
6   2,04   1,791759469   0,712949808  
8   2,72   2,079441542   1,00063188  
10   3,4   2,302585093   1,223775432  
 
 

ln(v)  
y  =  x  -­‐  1,0788  
1,4  
R²  =  1  
1,2  

1  

0,8  

0,6  
ln(v)  




0,4   ln(v)  

0,2   Linéaire  (ln(v))  

0  
0   0,5   1   1,5   2   2,5  
-­‐0,2  

-­‐0,4  

-­‐0,6  
ln([N2O5]  
 
 
Conclusion  :   nous   obtenons   bien   une   droite.   Le   coefficient   R2   tend   vers   1   et   vaut  
même  1  ici.  
Nous  voyons  que  le  coefficient  directeur  vaut  1.  
 
Conclusion  :  l’ordre  de  la  réaction  est  bien  1.  


Exercice 3 : loi d’Arrhénius

La  constante  de  vitesse  de  la  réaction    
2  N2O5(g)      →        4  NO2(g)    +    O2(g)  
double  quand  on  passe  de  22,50°C  à  27,47°C.  
 
Svante Arrhénius Déterminer  l’énergie  d’activation  de  la  réaction.  
 
Données  :  R  =  8,314  J.  K-­‐1.mol-­‐1  


Ln(2) = - Ea .( 1 - 1 )
8,314 273,15+27,47 273,15+22,50
Réponse : Ea = 103 056 J.mol-1 = 103,06 kJ.mol-1



Exercice 4 : détermination d’une énergie
d’activation
La  constante  de  vitesse  de  la  réaction  du  dioxyde  d'azote  avec  le  monoxyde  de  carbone  
gazeux,   d'équation:   NO2(g)   +   CO(g)   →   CO2(g)   +   NO(g)   est   déterminée   à   différentes  
températures.  
 

T  (K)   600   650   700   750   800  
k  (L.mol-­‐1.s-­‐1)   0,028   0,22   1,3   6,0   23  

1) Déterminer   l'énergie   d'activation   de   la   réaction,   supposée   indépendante   de   la  
température.  
 

Comme  Ln(k)  =  -­‐(Ea/R).(1/T)  +  LnA,  traçons  Ln(k)  en  fonction  de  (1/T)  :  ceci  doit  
être  une  droite  dont  la  pente  est  (-­‐Ea/R).  
 

T   k   1/T   Lnk  
600   0,028   0,00166667   -­‐3,57555077  
650   0,22   0,00153846   -­‐1,51412773  
700   1,3   0,00142857   0,26236426  
750   6   0,00133333   1,79175947  
800   23   0,00125   3,13549422  
Lnk   y  =  -­‐16108x  +  23,271  
R²  =  1  
4  
3  
2  
1  
Ln(k)  




0   Lnk  
0   0,0005   0,001   0,0015   0,002  
-­‐1   Linéaire  (Lnk)  
-­‐2  
-­‐3  
-­‐4  
1/T  
 
 
Les  points  de  la  courbe  Ln(k)  =  (1/T)  sont  bien  alignés.  
La  pente  vaut  :  pente  =  -­‐  16  108  =  –Ea/R    
Doù  :  Ea  =    133  922  J.mol-­‐1  
 
Ea ...

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