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cinetique

Posté par
gnaaar
13-01-19 à 13:20

Bonjour, j'ai fait deux exo de cinétique et j'aimerais verifier mes résultats:


1) la cinetique de la reaction ci-dessous a été etudiéé en determienant la vitesse initiale de formation du diiode a partir de 4 melange de composition diverse a 25oC. Les resultats obtenues sont reportes dans le tableau suivant:


La réaction :   2 Fe(CN)63- + 2 I-  <---->   2 Fe(CN)64- + I2

Experience[Fe(CN)63-] en mol.L-1[I-] en mol.L-1[Fe(CN)64-]  en mol.L-1[I2] en mol.L-1Vitesse initiale Vo en mmol.L-1h-1
111101
221104
312202
4221016



On admet que la vitesse est :  v = d[I2]/dt=K [Fe(CN)63-] * [I-] * [Fe(CN)64-]  



*) Calculer , et

**) determiner la valeur de K





Je trouve en faisant le rapport de l'experience 1/2 que = 2 ,  
en faisant l'experience 2/4 que = 0 et que = 1.







2) La réaction de synthese de l'eau peut etre réalisée a 298K par photosensibilisation. Pour cela, on irradie un melange de H2 + O2 + Hg(vapeur) a basse pression par une radiation UV( 253,7 nm). La suite de reaction est :

                    UV
(1) Hg --------->  Hg*  

                            k2
(2)Hg* + H2 -------> Hg + 2H.

                               k3
(3) H. + O2 --------> HO2.

                               k4
(4)    HO2. + H2 -----> 2HO. +H .

                                k5
(5)    HO.+ H2 -------->   H2O + H.


                                    k6
(6)      H. + M ---------------> 1/2 H2 + M


(M represente une molecule de la paroi du reacteur, ne pas en tenir compte dans vos equations )

Soit Io l'intensité du faisceau lumineux utilisé pour (1),  on suppose que la vitesse de la réaction (2) est de la forme v2= k2Io[H2].( Io remplace le mercure a l'etat excite Hg*)  

a) identifier a partire du mecanisme proposé les reactions qui correspondent aux phases d'initiation, de propagation et de rupture de chaine ( terminaison).  

b) Pourquoi dit-on que les réaction (2) et (5) sont bimoleculaires ?

c) En admettant que l'on peut appliquer l'approximation de l'etat quasi-stationnaire aux radicaux formés, exprimer la vitesse de formation de l'eau. Peut-on definir un ordre global pour cette reaction?

d) pour de tres faibles pression en dioxygene, la reaction possede un ordre apparent. Quel est cet ordre ?



pas de probleme pour les question a et b par contre je bloque completement sur la c

Posté par
vanoise
re : cinetique 13-01-19 à 14:28

Bonjour
Il faut écrire que les vitesse de formation ds trois radicaux libres (centres actifs) sont nulle. Pour HO· par exemple : il se forme par (4), disparaît par (5). En tenant compte des coefficients stœchiométriques :

\frac{d\left[HO\cdot\right]}{dt}=2k_{4}\left[H_{2}\right]\left[HO_{2}\cdot\right]-k_{5}\left[HO\cdot\right]\left[H_{2}\right]=0

Cela te donne une première équation. De la même façon, il faut traduire en équation :

\frac{d\left[HO_{2}\cdot\right]}{dt}=0\quad;\quad\frac{d\left[H\cdot\right]}{dt}=0\quad;\quad\frac{d\left[Hg*\right]}{dt}=0

En faisant attention aux coefficients stœchiométriques.

Tu écrit ensuite que la vitesse de synthèse de l'eau est :

v=\frac{d\left[H_{2}0\right]}{dt}=k_{5}\left[HO\cdot\right]\left[H_{2}\right]

En tenant compte des relations précédente, il faut exprimer cette vitesse de (5) en fonction des seules concentrations en H2 et en O2.

Posté par
gnaaar
re : cinetique 13-01-19 à 15:36

C'est ce que j'ai fait mais c'est la que je bloque  une fois que j'ai H2 et O2 je n'arrive pas a les simplifier  

Posté par
gnaaar
re : cinetique 13-01-19 à 15:55

excuser moi je me suis trompe, ce n'est pas H2 et O2 que j'ai mais les vitesse des intermedaires. Une fois que j'ai trouve l'expression de tout les intermediaires en utilisant l'hypothese de l'etat quasi-stationnaire je n'arrive pas a les simplifier. J'ai :

Hg*:    k1*[Hg] = k2 [Hg*]*[H2]

HO2. :  k3 [H.] [ O2] =k4 [HO2.] * [H2]


H. :  2k2[Hg*]*[H2] +k4 [HO2.] *[H2] + k5 [HO.][H2] = k3  [H.]  [O2] + k6 [H.]

Posté par
gnaaar
re : cinetique 13-01-19 à 19:29

Bonsoir, en le refaisant je trouve que v = d[H2O]/dt = \frac{k_{4}k_{3}[O_{2}][H_{2}]}{k_{5}(k_{6-2k_{3}[O_{2}])}}

cette equation n'a pas d'ordre  , quand la pression en O2 est faible alors elle devient negligeable. on a  d[H2O]/dt = \frac{k_{4}k_{3}[O_{2}][H_{2}]}{k_{5}k_{6}}

On peut alors ecrire k' = k3 k4*[O2] pour obtenir une equation d'ordre 1 d[H2O]/dt = \frac{k'[H_{2}]}{k_{5}k_{6}}

c'est bon ?

Posté par
vanoise
re : cinetique 13-01-19 à 19:44

Tout cela me semble correct. Une remarque complémentaire non demandée ici. Pour une certaine valeur de la concentration en O2 qui fait tendre le dénominateur vers zéro, la vitesse tend théoriquement vers l'infini. Cela explique pourquoi, dans certaines conditions expérimentales, la réaction peut devenir explosive.

Posté par
gnaaar
re : cinetique 13-01-19 à 20:00

d'accord, encore merci.



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