Niveau maths spé

Chimie Cinétique

Posté par
romaindele 28-08-19 à 17:12

Bonjour, petite question en cinétique.
Voici l'énoncé de mon problème:

I2 + NH2OH = INHOH + I(-) + H(+)    (ka;k-a)
INHOH -> I(-) + H(+) + HNO                   (kb)
HNO + I2 + H20 -> HNO2 +2I(-) + 2H(+) (kc)

Les espèces INHOH et HNO  ne sont pas détectables

Pour l'équation bilan qu'on me demande de trouver j'ai :
2*I2 + NH2OH + H20 = 4*I(-) +4*H(+) + HNO2

En suite on me demande "d'exprimer la vitesse v de disparition du diiode en fonction de [I2],[+NH3OH],[I(-)],[H(+)] et des constantes données dans l'énoncé" ( ici Ka(+NH3OH/NH2OH)).

Voici ma démarche, j'arrive à un résultat qui me semble faux (càd 0) et j'ai beau refaire les calculs je ne vois pas ce que j'ai manqué ou commis en erreur :

v=- $\frac{1}{2}\frac{\partial [I2]}{\partial x}=\frac{1}{2}v_a - \frac{1}{2}v_-a +\frac{1}{2}v_c$

d'ou vd(I2)= $-\frac{\partial [I2]}{\partial x}=v_a-v_-a+v_c$

                        = ka[I2][NH2OH] -k_-a[INHOH][H(+)][I(-)] +kc[HNO][I2][H2O]

On cherche [INHOH]=? et [HNO]=?, ce sont des IR indétectables donc kdisparission>>kformation on peut appliquer l'AEQS.

$\frac{\partial [INHOH]}{\partial x}=0=v_a -v_-a-v_b$

->[INHOH] $= \frac{ka[I2]*[NH2OH]}{k_-a*[I(-)]*[H(+)]+kb}$ [/b]

$\frac{\partial [HNO]}{\partial x}=0=v_b-v_c$

->[HNO]= $\frac{kb}{kc[I2]*[H2O]}*[INHOH]$

               = $\frac{kbka[NH2OH]}{kc*[H2O]*(k_-a[I(-)][H(+)]+kb)}$

Maintenant on remplace dans vd:

vd= ka[I2][NH2OH] -k_-a[INHOH][H(+)][I(-)] +kc[HNO][I2][H2O]

     = $ka[I2][NH2OH] - \frac{k_-ak_a[I2][NH2OH][I(-)][H(+)]}{k_-a[I(-)][H+]]+k_b} + \frac{k_bk_a[I2][NH2OH]}{k-a[I(-)][H(+)]+kb}$

     = $[I2][NH2OH](ka - ka(\frac{k_-a[I(-)][H+]]+k_b}{k_-a[I(-)][H+]]+k_b}))$

     =0    !

pour remplacer [NH2OH]on a [NH2OH]=(Ka[+NH3OH])/[H(+)]

Voilà, je vous remercie grandement de m'aider à trouver mon erreur car je n'arrive pas à la voir, est ce que j'ai vrmt le droit d'utiliser l'AEQS ou non ? Pour moi l'énoncé m'y autorise.

Posté par re : Chimie Cinétique 28-08-19 à 18:06

Bonjour

Assez d'accord avec ce que tu as fait sauf la fin. Je pense qu'il faut utiliser l'AEQS. Comme tu l'as écrit, cela conduit à :

$0=v_{a}-v_{-a}-v_{b}\quad\left(1\right)\quad et\quad0=v_{b}-v_{c}\quad\left(2\right)$

La vitesse de disparition demandée s'écrit, en tenant compte de (2) et de (1) :

$v_{d}=v_{a}-v_{-a}+v_{b}=2\left(v_{a}-v_{-a}\right)=2k_{a}\left[I_{2}\right]\left[NH_{2}OH\right]-2k_{-a}\left[INHOH\right]\left[H^{+}\right]\left[I^{-}\right]$

Selon (1) :

$k_{a}\left[I_{2}\right]\left[NH_{2}OH\right]-k_{-a}\left[INHOH\right]\left[H^{+}\right]\left[I^{-}\right]=k_{b}\left[INHOH\right]$

Soit :

$\left[INHOH\right]=\frac{k_{a}\left[I_{2}\right]\left[NH_{2}OH\right]}{k_{b}+k_{-a}\left[H^{+}\right]\left[I^{-}\right]}$

Expression que tu peux reporter dans celle de vd...Cela ne conduit pas à vd=0 ...

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