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Niveau maths sup
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Cinétique

Posté par
acrobate23
03-11-18 à 21:00

Bonjour j'ai un petit souci avec une question de mon exercice qui est une partie d'un exo posé à central en 2018 en MP

Pour des moteurs à propulsion, il est nécessaire d'utiliser de l'hydrazine de haute pureté (teneur massique
supérieure à 99,5%). Une des méthodes utilisées est le procédé Raschig qui se décompose en deux étapes de
synthèse suivies d'étapes de concentration et de purification pour obtenir l'hydrazine anhydre.
Deux étapes de la synthèse nous sont décrit

ClO- + NH3 = NH2Cl + HO-

NH2Cl + HO- + NH3 = N2H4 + Cl- + H2O

puis on nous demande les questions suivantes:


Justifier d'un point de vue thermodynamique l'intérêt d'utiliser un excès d'ammoniac pour cette étape.

Plusieurs études cinétiques ont été menées en laboratoire sur ces réactions dans le but d'optimiser les conditions
de synthèse. Nous proposons ici d'étudier un modèle simplifié pour la seconde réaction. Les recherches ont établi
que, sous certaines conditions, sa loi de vitesse peut s'écrire sous la forme 𝑣 = 𝑘[NH2Cl]𝛼[NH3].

L'énergie d'activation est estimée à 74,0 kJ⋅mol−1. Un suivi cinétique par spectroscopie à 27,3 °C et 𝑝H = 11,85
a permis de déterminer la concentration en monochloramine au cours du temps à partir d'une solution de concentration initiale 2,00 × 10−3 mol⋅L−1 en monochloramine et 1,00 mol⋅L−1 en ammoniac. Les données sont regroupées dans le tableau 2


Q 55. Montrer que ces valeurs permettent de valider l'hypothèse d'un ordre 𝛼 = 1 par rapport à la mono-chloramine.

Q 56. Déterminer la valeur de la constante de vitesse 𝑘.

Q 57. Comment peut-on déterminer expérimentalement une énergie d'activation ?

Q 58. Proposer une estimation du temps de demi-réaction dans les conditions réelles de synthèse :
[NH2Cl]0 = 1 mol⋅L-1 [NH3]0 = 30 mol⋅L-1 et 𝑇 = 130 °C

Q 59. La cinétique réelle est plus complexe et la constante de vitesse est dépendante du 𝑝H selon l'équation
𝑘 = 𝑘1 + 𝑘2 × 10𝑝H. Justifier que cette expression de la constante de vitesse peut se traduire par l'existence de
deux chemins réactionnels dont l'un correspond à une catalyse par les ions HO−.

j'ai pratiquement tous fait l'ordre 1 se prouve en traçant ln(c) /Co et en vérifiant que c'est une droite, la constante de vitesse se trouve avec la dégénérescence d'ordre et donc un kapparent et je trouve k= 7,0. 10^-3L. min-1. mol-1 l'énergie d'activation de déterminé en mesurant la constante dans différents bain de température différente et avec la loi d'arrenhius. Néanmoins je galère sur la question 58 vous pouvez m'éclairer je vous en pris ?

Ps: je vous envoie le tableau si cela est utile ce que je doute pour la question 5
C'est un tableau montrant la concentration de monochloramine à différents temps (min)

Posté par
acrobate23
re : Cinétique 03-11-18 à 21:05

Voici le tableau !

Cinétique

Posté par
vanoise
re : Cinétique 03-11-18 à 22:30

Bonsoir
Je viens d'aider quelqu'un d'autre sur le même sujet :
une synthèse
Suggestion : tu peux commencer par lire les réponses aux questions qui t'intéresses puis, si tu le juges utile, tu pourras poser des questions complémentaires.

Posté par
acrobate23
re : Cinétique 03-11-18 à 22:42

Mrc beaucoup Vanoise



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