physique - chimie chimie suivi temporel d'une transf
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Physique - chimie Chimie Suivi temporel d'une transf - Vitesse de rรฉaction
1 Pr. HICHAM MAHAJAR Pr. YOUSSEF TABIT
2รฉme Bac Sciences
Chimie
Suivi temporel d'une transformation chimique - Vitesse de rรฉaction
ุงูุชูุงุนู ุณุฑุนุฉ -ุงูุชุชุจุน ุงูุฒู ูู ูุชุญูู ููู ูุงุฆู
Premiรจre Partie :
Transformations
rapides et lentes dโun
systรจme chimique
Unitรฉ 2
4 H
I โ Suivi temporel de la transformation chimique : La cinรฉtique chimique vise ร suivre lโรฉvolution de la transformation chimique,
en particulier ร dรฉterminer lโavancement ๐ = ๐(๐).
A cette fin, des mรฉthodes physiques et chimiques sont adoptรฉes :
Les mรฉthodes physiques sont utilisรฉes lorsque certaines grandeurs
physiques mesurables dans un milieu rรฉactionnel sont liรฉes ร la concentration de
certaines des espรจces chimiques prรฉsentes dans ce milieu, notamment :
Conductimรฉtrie - pH-mรฉtrie - mesure de volume ou de pression -
Spectrophotomรฉtrie. Ces mรฉthodes se caractรฉrisent par un enregistrement continu
de lโรฉvolution de la quantitรฉ de matiรจre ou de la concentration dans le temps, et
un temps trรจs courte et non parasites pour le milieu rรฉactionnel.
Il existe des mรฉthodes chimiques telles que l'รฉtalonnage. Ces mรฉthodes ne
permettent pas d'enregistrer en continu l'รฉvolution de la quantitรฉ de matiรจre ou
de la concentration d'un rรฉactif ou d'un produit dans le temps.
II โ Suivi de l'รฉvolution temporelle d'une transformation chimique : 1โ Suivi de l'รฉvolution temporelle d'une transformation chimique par le dosage :
1-1โ รtude cinรฉtique de la rรฉaction entre lโeau oxygรฉnรฉe et lโion iodure : On verse, dans un bรฉcher, un volume de
solution dโeau oxygรฉnรฉe ๐ฏ๐๐ถ๐ (๐๐) (incolore)
de concentration ๐ช = ๐, ๐๐ ๐๐๐. ๐ณโ๐ et
quelques gouttes dโacide sulfurique concentrรฉ,
puis on ajoute un volume de solution d'iodure
de potassium (๐ฒ(๐๐)+ + ๐ฐ(๐๐)
โ ) (incolore) de
concentration ๐ชโฒ = ๐, ๐๐ ๐๐๐. ๐ณโ๐.
Aprรจs agitation, on remarque que le mรฉlange prend progressivement une couleur
jaune (A), puis marron (B) pour devenir aprรจs quelques minutes plus foncรฉ (C). a- Quel est lโespรจce chimique responsable de la couleur observรฉe ?
La couleur observรฉe caractรฉrise ๐ฐ๐ (๐๐), et on explique l'augmentation de
l'intensitรฉ de la couleur par l'augmentation de la concentration de ๐ฐ๐ (๐๐).
b- Dรฉterminer les couples ๐๐๐๐ ๐๐๐/๐รฉ๐ ๐๐๐๐๐๐ intervenants dans cette rรฉaction.
Les deux couples sont : ๐ฏ๐๐ถ๐ (๐๐) / ๐ฏ๐๐ถ(๐) et ๐ฐ๐ (๐๐) / ๐ฐ(๐๐)โ .
c- รcrire l'รฉquation de cette rรฉaction.
Pour le premier couple : ๐ฏ๐๐ถ๐ (๐๐) + ๐ ๐ฏ(๐๐)+ + ๐ ๐โ โ ๐ ๐ฏ๐๐ถ(๐)
Pour le deuxiรจme couple : ๐ ๐ฐ(๐๐)โ โ ๐ฐ๐ (๐๐) + ๐ ๐โ
L'รฉquation bilan : ๐ฏ๐๐ถ๐ (๐๐) + ๐ ๐ฐ(๐๐)โ + ๐ ๐ฏ(๐๐)
+ โ ๐ฐ๐ (๐๐) + ๐ ๐ฏ๐๐ถ(๐)
d- Quel est lโespรจce chimique dissoute peut รชtre dosรฉe ?
On peut doser ๐ฐ๐ (๐๐) ร un instant donnรฉ.
(A) (B) (C)
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1-2โ Dรฉtermination de la quantitรฉ de matiรจre de diiode ร un moment donnรฉ : On verse, dans un bรฉcher, un volume ๐ฝ = ๐๐๐ ๐๐
de solution d'iodure de potassium (๐ฒ(๐๐)+ + ๐ฐ(๐๐)
โ )
de concentration ๐ช๐ = ๐, ๐๐๐ ๐๐๐. ๐ณโ๐, puis on
ajoute un volume ๐ฝ = ๐๐๐ ๐๐ de solution de
peroxodisulfate de potassium (๐๐ฒ(๐๐)+ + ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)
๐โ )
de concentration ๐ช๐ = ๐, ๐๐๐ ๐๐๐. ๐ณโ๐ acidifier par
๐ ๐๐ dโacide sulfurique concentrรฉ.
Immรฉdiatement, en prรฉparant le mรฉlange, on prรฉlรจve
un volume ๐ฝโฒ = ๐๐ ๐๐ du mรฉlange rรฉactionnel et on
le verse dans un bรฉcher ร lโinstant ๐ = ๐ , et on
ajoute dans ce bรฉcher ๐๐ ๐๐ dโeau glacรฉe (๐ โ) et
quelques gouttes dโempois dโamidon .
On dose le diiode formรฉ ร lโinstant ๐ par la solution de thiosulfate de sodium
(๐๐ต๐(๐๐)+ + ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)
๐โ ) de concentration ๐ช๐ = ๐, ๐๐๐ ๐๐๐. ๐ณโ๐ .
On refait les opรฉrations prรฉcรฉdentes ร diffรฉrents instants, comme lโindique le
tableau suivant :
60 50 40 30 20 16 12 9 6 3 0 ๐ ( ๐๐๐)
3,3 3,2 3,1 2,8 2,3 2,1 1,7 1,4 1,0 0,5 0,0 ๐(๐ฐ๐)๐ ๐๐๐๐
a- Pourquoi on verse l'รฉchantillon du mรฉlange rรฉactionnel dans l'eau glacรฉe avant
chaque dosage ?
Ce processus s'appelle la plongรฉe dont leur but est d'arrรชter la rรฉaction par la
dilution et le refroidissement.
b- Crรฉe le tableau d'avancement de la rรฉaction des ions peroxodisulfate et des
ions iodure. On donne : ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)๐โ / ๐บ๐ถ๐ (๐๐)
๐โ et ๐ฐ๐ (๐๐) / ๐ฐ(๐๐)โ .
Pour le premier couple : ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)๐โ + ๐ ๐โ โ ๐ ๐บ๐ถ๐ (๐๐)
๐โ
Pour le deuxiรจme couple : ๐ ๐ฐ(๐๐)โ โ ๐ฐ๐ (๐๐) + ๐ ๐โ
L'รฉquation bilan : ๐ ๐ฐ(๐๐)โ + ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)
๐โ โ ๐ฐ๐ (๐๐) + ๐ ๐บ๐ถ๐ (๐๐)๐โ
L'รฉquation de la rรฉaction ๐ ๐ฐ(๐๐)โ + ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)
๐โ โ ๐ฐ๐ (๐๐) + ๐ ๐บ๐ถ๐ (๐๐)๐โ
Lโรฉtat du
systรจme
Lโavancement
de la rรฉaction La quantitรฉ de matiรจre en (๐๐๐)
Etat initial ๐ ๐๐ = ๐ช๐. ๐ฝ ๐๐ = ๐ช๐. ๐ฝ ๐ ๐
En cours ๐ ๐ช๐. ๐ฝ โ ๐. ๐ ๐ช๐. ๐ฝ โ ๐ ๐ ๐. ๐
Etat final ๐๐ ๐ช๐. ๐ฝ โ ๐. ๐๐ ๐ช๐. ๐ฝ โ ๐๐ ๐๐ ๐. ๐๐
c- Quelle est la relation entre la quantitรฉ de matiรจre de diiode formรฉ ร lโinstant ๐
et l'avancement de la rรฉaction ๐ au mรชme instant ?
ร partir du tableau d'avancement, on trouve que ๐(๐ฐ๐)๐ = ๐(๐) .
d- Comment suivre l'รฉvolution temporelle de cette transformation chimique ?
Le dosage de diiode ๐ฐ๐ (๐๐) par les ions peroxodisulfate ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)๐โ permet de suivre
l'รฉvolution temporelle de l'avancement de la rรฉaction ๐, et calculant ainsi les
solution de
thiosulfate
de sodium ๐๐ต๐(๐๐)
+
+ ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)๐โ
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quantitรฉs de matiรจre des autres constituants du milieu rรฉactionnel ร chaque
instant ๐, tel que : ๐(๐ฐ(๐๐)โ )๐ = ๐ช๐. ๐ฝ โ ๐. ๐(๐) , ๐(๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)
๐โ )๐ = ๐ช๐. ๐ฝ โ ๐(๐) et
๐(๐บ๐ถ๐ (๐๐)๐โ )๐ = ๐. ๐(๐) .
e- Crรฉe le tableau d'avancement de la rรฉaction de dosage entre les ions
thiosulfate et le diiode. On donne : ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)๐โ / ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)
๐โ et ๐ฐ๐ (๐๐) / ๐ฐ(๐๐)โ .
Pour le premier couple : ๐ ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)๐โ โ ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)
๐โ + ๐ ๐โ
Pour le deuxiรจme couple : ๐ฐ๐ (๐๐) + ๐ ๐โ โ ๐ ๐ฐ(๐๐)โ
L'รฉquation bilan : ๐ฐ๐ (๐๐) + ๐ ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)๐โ โ ๐ ๐ฐ(๐๐)
โ + ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)๐โ
L'รฉquation de la rรฉaction ๐ฐ๐ (๐๐) + ๐ ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)๐โ โ ๐ ๐ฐ(๐๐)
โ + ๐บ๐๐ถ๐ (๐๐)๐โ
Lโรฉtat du
systรจme
Lโavancement
de la rรฉaction La quantitรฉ de matiรจre en (๐๐๐)
Etat initial ๐ ๐๐โฒ (๐ฐ๐ (๐๐)) ๐๐ = ๐ช๐. ๐ฝ๐๐ ๐๐ ๐
En cours ๐ ๐๐โฒ (๐ฐ๐ (๐๐)) โ ๐ ๐ช๐. ๐ฝ๐๐ โ ๐. ๐ ๐๐ + ๐. ๐ ๐
Etat final ๐๐๐ ๐๐โฒ (๐ฐ๐ (๐๐)) โ ๐๐๐ ๐ช๐. ๐ฝ๐๐ โ ๐. ๐๐๐ ๐๐ + ๐. ๐๐๐ ๐๐๐
tel que ๐๐ est la quantitรฉ de matiรจre de ๐ฐ(๐๐)โ contenue dans l'รฉchantillon titrรฉ.
f- Exprimรฉe la quantitรฉ de matiรจre de diiode formรฉ ๐๐โฒ (๐ฐ๐ (๐๐)) en fonction de
volume dโรฉquivalence ๐ฝ๐๐ et de la concentration molaire ๐ช๐ de la solution de
thiosulfate de sodium .
ร lโรฉquivalence, on a ๐๐ฌ = ๐โฒ๐(๐ฐ๐) = ๐ช๐๐ฝ๐ฌ
๐ . Etant donnรฉ que le volume du
mรฉlange rรฉactionnel est รฉgale ร 10 fois le volume de l'รฉchantillon prรฉlevรฉ, alors,
la quantitรฉ de matiรจre de diiode formรฉ ร un instant donnรฉ dans le mรฉlange
rรฉactionnel est : ๐๐(๐ฐ๐) = ๐๐ ๐โฒ๐(๐ฐ๐) = ๐ ๐ช๐๐ฝ๐ฌ .
g- Tracer la courbe ๐ = ๐(๐) .
1-3โ Rรฉsumรฉ : Le dosage permet de suivre l'รฉvolution temporelle de
l'avancement de la rรฉaction ๐, oรน ๐ peut รชtre calculรฉ ร chaque
instant ร partir de la connaissance de la quantitรฉ de matiรจre
de l'un des rรฉactifs ou des produits formรฉs ร cet instant.
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2โ Suivi de l'รฉvolution temporelle d'une transformation chimique par :
2-1โ La mesure de pression dโun gaz : On introduit, dans une fiole branchรฉ avec un manomรจtre,
le volume ๐ฝ = ๐๐, ๐ ๐๐ณ de solution de l'acide
chlorhydrique de concentration ๐ช = ๐, ๐ ๐๐๐. ๐ณโ๐ et le
ruban de magnรฉsium de masse ๐ = ๐, ๐๐๐ ๐ .
On enregistre la valeur de la pression toutes les
a- รcrire l'รฉquation de cette rรฉaction.
On considรจre les couples suivants :
๐ด๐(๐๐)๐+ /๐ด๐(๐) et ๐ฏ(๐๐)
+ /๐ฏ๐ (๐)
L'รฉquation bilan : ๐ด๐(๐) + ๐ ๐ฏ(๐๐)+ โ ๐ด๐(๐๐)
๐+ + ๐ฏ๐ (๐)
b- Calculer les quantitรฉs de matiรจre initiale des rรฉactifs.
On a ๐๐(๐ฏ๐๐ถ+) = ๐ช. ๐ฝ = ๐, ๐ ร ๐, ๐๐ = ๐๐ ๐๐๐๐
et ๐๐(๐ด๐) =๐(๐ด๐)
๐ด(๐ด๐)=
๐,๐๐๐
๐๐,๐= ๐, ๐๐ ๐๐๐๐
c- Dรฉterminer le rรฉactif limitant et la valeur de ๐๐ฆ .
Puisque on a ๐๐(๐ฏ๐๐ถ+)
๐>
๐๐(๐ด๐)
๐ , alors le rรฉactif limitant
est ๐ด๐(๐ฌ) et lโavancement maximale est :
๐๐ฆ =๐๐(๐ด๐)
๐= ๐, ๐๐ ๐๐๐๐ .
d- Crรฉe le tableau d'avancement de cette rรฉaction.
L'รฉquation de la rรฉaction ๐ด๐(๐) + ๐ ๐ฏ(๐๐)+ โ ๐ด๐(๐๐)
๐+ + ๐ฏ๐ (๐)
Lโรฉtat du syst Lโavancement La quantitรฉ de matiรจre en (๐๐๐๐)
Etat initial ๐ ๐, ๐๐ ๐๐ ๐ ๐
En cours ๐ ๐, ๐๐ โ ๐ ๐๐ โ ๐. ๐ ๐ ๐
Etat final ๐๐๐๐ ๐ ๐๐, ๐ ๐, ๐๐ ๐, ๐๐
e- Cette rรฉaction donne un gaz de dihydrogรจne, entraรฎnant une augmentation de la
pression ร lโintรฉrieure dโune fiole de volume constant. Le manomรจtre mesure la
pression ร l'intรฉrieure de la fiole : ๐ = ๐๐๐๐ + โ๐ oรน ๐๐๐๐ est la pression
atmosphรฉrique. Trouver la relation entre la variation de pression โ๐ du gaz ร
l'intรฉrieur de la fiole et lโavancement de la rรฉaction ๐ (on considรจre que le gaz est
ร lโรฉtat initial, on a ๐๐๐๐ = ๐๐.๐น.๐ป
๐ฝ oรน ๐๐ est la quantitรฉ de matiรจre des
espรจces situรฉes dans lโair. au cours de la transformation :
๐ = (๐๐ + ๐(๐ฏ๐)).๐น.๐ป
๐ฝ= ๐๐.
๐น.๐ป
๐ฝ+ ๐(๐ฏ๐).
๐น.๐ป
๐ฝ= ๐๐๐๐ + ๐(๐ฏ๐).
๐น.๐ป
๐ฝ
et puisque : ๐(๐ฏ๐) = ๐(๐) alors : ๐๐ = ๐(๐ฏ๐).๐น.๐ป
๐ฝ= ๐(๐).
๐น.๐ป
๐ฝ (๐)
ร lโรฉtat final, on a : ๐๐๐๐๐ = ๐๐๐๐ .๐น.๐ป
๐ฝ (๐)
de (๐) et (๐) on dรฉduit que : (๐)
(๐)
๐๐
๐๐๐๐๐=
๐(๐).๐น.๐ป
๐ฝ
๐๐๐๐ .๐น.๐ป
๐ฝ
=๐(๐)
๐๐๐๐
alors : ๐(๐) = ๐๐๐๐ .๐๐
๐๐ท๐๐๐ avec ๐๐ = ๐, ๐๐ ๐๐๐๐ , ๐๐๐๐ = ๐๐๐๐ ๐๐ท๐ et
๐ท (๐๐ท๐) ๐ (๐)
1013 0
1025 30
1036 60
1048 90
1060 120
1068 150
1079 180
1081 210
1087 240
1091 270
1093 300
1093 330
Le ruban de magnรฉsium ๐ด๐(๐)
๐ฏ(๐๐)+ + ๐ช๐(๐๐)
โ
parfait).
man
om
รจtre ๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐.
๐๐๐๐๐ = ๐ โ ๐๐๐๐ = ๐๐ ๐๐ท๐
Capteur de pression
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f- Calculer ๐(๐) ร diffรฉrents instants.
Voir ci-contre.
g- Tracer la courbe ๐ = ๐(๐) .
Exemple :
On a ๐๐ = ๐๐๐๐ โ ๐๐๐๐ = ๐๐ ๐๐ท๐ , donc ๐(๐๐๐) = ๐, ๐๐. ๐๐โ๐.๐๐
๐๐= ๐, ๐๐ ๐๐๐๐
alors ๐๐๐๐(๐ฏ๐) = ๐๐๐๐(๐ด๐๐+) = ๐, ๐๐ ๐๐๐๐
et ๐๐๐๐(๐ฏ+) = (๐๐ โ ๐ ร ๐, ๐๐). ๐๐โ๐ = ๐๐, ๐๐ ๐๐๐๐ et ๐๐๐๐(๐ด๐) = (๐, ๐๐ โ ๐, ๐๐). ๐๐โ๐ = ๐, ๐๐ ๐๐๐๐
Rรฉsumรฉ :
La mesure de pression du gaz permet de suivre l'รฉvolution temporelle
de lโavancement de la rรฉaction ๐ dโune maniรจre continue. 2-2โ La conductimรฉtrie : On verse, dans un bรฉcher, ๐๐ ๐๐ d'eau distillรฉe et ๐๐ ๐๐ d'alcool , et on mettre le
bรฉcher dans un bain Marie ร tempรฉrature de ๐๐ยฐ๐ช . Puis on ajoute, dans ce
bรฉcher, ๐ ๐๐ de 2-chloro-2-mรฉthylpropane (๐๐ = ๐, ๐. ๐๐โ๐ ๐๐๐) et notรฉ ๐น๐ช๐.
On fait lโรฉtalonnage de la conductimรจtre et on immerge la cellule de mesure dans
le mรฉlange aprรจs lโagitation. Aprรจs chaque ๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐, on enregistre la
conductivitรฉ ๐(๐) de la solution comme lโindique le tableau ci-dessous :
2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 ๐(๐)
1,955 1,955 1,905 1,856 1,759 1,661 1,466 1,270 0,977 0,489 0 ๐ (๐บ/๐)
a- รcrire l'รฉquation de cette rรฉaction.
L'รฉquation bilan : ๐น๐ช๐ + ๐ฏ๐๐ถ(๐) โ ๐น๐ถ๐ฏ + ๐ฏ(๐๐)+ + ๐ช๐(๐๐)
โ
b- Crรฉe le tableau d'avancement de cette rรฉaction.
L'รฉquation de la rรฉaction ๐น๐ช๐ + ๐ฏ๐๐ถ(๐) โ ๐น๐ถ๐ฏ + ๐ฏ(๐๐)+ + ๐ช๐(๐๐)
โ
Lโรฉtat du
systรจme
Lโavancement
de la rรฉaction
La quantitรฉ de matiรจre en (๐๐๐๐)
Etat initial ๐ ๐๐
en e
xcรจ
s
๐ ๐ ๐
En cours ๐ ๐๐ โ ๐ ๐ ๐ ๐
Etat final ๐๐๐๐ ๐๐ โ ๐๐๐๐ ๐๐๐๐ ๐๐๐๐ ๐๐๐๐
๐ (๐๐๐๐) ๐ (๐) 0 0
0,12 30
0,24 60
0,36 90
0,48 120
0,56 150
0,64 180
0,70 210
0,76 240
0,80 270
0,82 300
0,82 330
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Puisque lโeau est en excรจs, alors le rรฉactif limitant est ๐น๐ช๐ et lโavancement
maximale est : ๐๐ฆ๐๐ฑ =๐๐
๐= ๐, ๐. ๐๐โ๐ ๐๐๐ .
c- La conductivitรฉ de la solution change-t-elle ?
La rรฉaction entraรฎne la formation d'ions ๐ฏ(๐๐)+ et ๐ช๐(๐๐)
โ qui augmentent la
conductivitรฉ du milieu rรฉactionnel.
d- Trouver la relation entre la conductivitรฉ ๐(๐) et lโavancement de la rรฉaction ๐(๐) .
La conductivitรฉ de la solution est exprimรฉe par : ๐(๐) = ๐๐ฏ+ . [๐ฏ+]๐ + ๐๐ช๐โ . [๐ช๐โ]๐
Dโaprรจs le tableau dโavancement, on a : [๐ฏ+]๐ = [๐ช๐โ]๐ =๐(๐)
๐ฝ
Puisque le volume de la solution est constant, alors : ๐(๐) = (๐๐ฏ+ + ๐๐ช๐โ).๐(๐)
๐ฝ (๐)
ร lโรฉtat final, on a : ๐(๐๐) = ๐๐๐๐ = (๐๐ฏ+ + ๐๐ช๐โ).๐๐๐๐
๐ฝ (๐)
de (๐) et (๐) on dรฉduit que : (๐)
(๐)
๐(๐)
๐๐๐๐=
๐(๐)
๐๐๐๐
alors : ๐(๐) = ๐๐๐๐.๐(๐)
๐๐๐๐ avec ๐๐๐๐ = ๐, ๐. ๐๐โ๐ ๐๐๐ et ๐๐๐๐ = ๐, ๐๐๐ ๐บ. ๐โ๐
e- Calculer ๐(๐) ร diffรฉrents instants.
Voir ci-contre.
f- Tracer la courbe ๐ = ๐(๐) .
Rรฉsumรฉ :
La mesure de la conductivitรฉ ๐ dโune solution ionique permet de suivre
l'รฉvolution temporelle de lโavancement de la rรฉaction ๐ dโune maniรจre
continue pour les rรฉactions dans lesquelles la diffรฉrence entre la
conductivitรฉ des produits et la conductivitรฉ des rรฉactifs est importante. III โ Vitesse de rรฉaction et le temps de demi-rรฉaction : 1โ Vitesse de rรฉaction :
1-1โ Dรฉfinition : La vitesse volumique dโune rรฉaction correspond ร la quantitรฉ de matiรจre formรฉe
ou disparue par unitรฉ de temps et de volume, tel que : ๐(๐๐) = ๐
๐ฝ(
๐ ๐
๐ ๐)๐๐
.
avec ๐ฝ : le volume de la solution (๐๐) et ๐ ๐
๐ ๐ : la variation de lโavancement ๐
de la rรฉaction par rapport au temps (๐๐๐. ๐โ๐) .
Lโunitรฉ de la vitesse volumique dans (๐บ๐ฐ) est : ๐๐๐. ๐โ๐. ๐โ๐
๐ (๐๐๐๐) ๐ (๐) 0 0
2,30 200
4,60 400
5,98 600
6,90 800
7,82 1000
8,62 1200
8,73 1400
8,96 1600
9,20 1800
9,20 2000
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1-2โ Dรฉtermination de la vitesse volumique de rรฉaction :
Graphiquement : On trace la tangente ร la
courbe ๐ = ๐(๐) ร la date ๐ choisie.
On calcule la valeur du rapport ๐ ๐
๐ ๐ qui reprรฉsente
le coefficient directeur de cette tangente, et on le
divise par la valeur de ๐ฝ (volume de la solution).
Utilisation dโun tableur : Il calcule
directement la vitesse ๐ ร partir des valeurs de ๐ฝ,
1-3โ Evolution de la vitesse de rรฉaction au cours du temps : On remarque la diminution de l'angle ๐ถ et par
consรฉquent les valeurs de coefficient directeur de
la tangente ๐๐๐ ๐ถ diminuent au fur et ร mesure
que la transformation รฉvolue avec le temps.
Et puisque la transformation se dรฉroule dans un
volume constant, alors : la vitesse de rรฉaction diminue avec le temps.
2โ Temps de demi-rรฉaction :
2-1โ Dรฉfinition : Le temps de demi-rรฉaction, notรฉ ๐๐ ๐โ , correspond au temps nรฉcessaire pour que
l'avancement soit parvenu ร la moitiรฉ de sa valeur finale : ๐(๐๐ ๐โ ) = ๐๐
๐ .
Remarque : Si la transformation est totale, ce qui correspond ร la disparition
du rรฉactif limitant, l'avancement final est รฉgal l'avancement maximal, alors :
๐(๐๐ ๐โ ) = ๐๐๐๐
๐ .
2-2โ Dรฉtermination du temps de demi-rรฉaction : On le dรฉtermine graphiquement ร partir de la
courbe des variations de l'avancement ๐ = ๐(๐) :
On dรฉtermine la valeur de l'avancement final
๐๐ par le traรงage dโune asymptote ร la courbe.
On dรฉtermine ๐๐
๐ sur la courbe .
On dรฉtermine le point d'intersection de la ligne
horizontale de l'ordonnรฉe ๐๐
๐ avec la courbe.
Lโabscisse du point d'intersection reprรฉsente le
temps de demi-rรฉaction ๐๐ ๐โ .
Remarque : Pendant le suivi temporel de la transformation, la durรฉe entre chaque
mesure doit รชtre beaucoup plus courte que le temps de demi-rรฉaction ๐๐ ๐โ
pour garantir l'intรฉgritรฉ de l'รฉtude.
Le temps de demi-rรฉaction permet d'estimer le temps nรฉcessaire ร la fin de
la transformation chimique รฉtudiรฉe (environ ๐๐ = ๐๐ ๐๐ ๐โ ) .
๐๐ et ๐๐.