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Cinétique Chimique

Posté par
PhysiChimical
11-09-24 à 20:23

Bonjour à tous !

J'ai un exercice à faire en cinétique chimique, or quelque chose me bloque et je ne saurais comment l'expliquer…

L'exercice est sur la photo jointe.

Pour la 1) : Aucun problème.

Pour la 2) Je bute sur quelque chose.

En effet : En effectuant 2 méthodes différentes, on se retrouve face à 2 résultats différents :

- 1ère méthode : On peut considérer la cinétique comme une relation d'ordre 1 (y=ax+b) où y=log2(C(t)) et x=t

On peut donc utiliser la formule :  \frac{y_b-y_a}{x_b-x_a}=\frac{-16-(-4)}{5-3}=-6

- 2ème méthode : On résout directement dans un système d'équation, on a :

 \begin{cases}
 \\  & \text{ } -4=log_2(C_0)-3\lambda  \\ 
 \\  & \text{ } -16=log_2(C_0)-5\lambda 
 \\ \end{cases}

On a donc :  -4+16=log_2(C_0)-3\lambda - log_2(C_0) + 5\lambda \Rightarrow \lambda = 6

On ne trouve plus lambda=-6, mais lambda=6 !

Comment est-ce possible : cela doit être car l'équation n'est pas vraiment sous la forme « y=ax+b », mais bien « y=-ax+b », mais alors, quelle est la bonne réponse?

La 3) découlant de la réponse de la 2), alors je n'ai pas pu y répondre pour l'instant…

Pouvez-vous m'aider?

Merci d'avance pour votre aide !

Cinétique Chimique

Posté par
vanoise
re : Cinétique Chimique 11-09-24 à 20:47

Bonjour
revoie bien tes calculs. Dans un cas, tu calcules le coefficient directeur de la droite qui vaut (-) et dans l'autre, tu calcules directement .
PS : pour un meilleur référencement sur le net, le règlement du forum demande de recopier l'énoncé lorsqu'il est très court, ou, lorsqu'il est assez long comme ici, de recopier les cinq premières lignes...
Bienvenu sur ce forum

Posté par
PhysiChimical
re : Cinétique Chimique 11-09-24 à 21:01

Bonjour Vanoise!

Alors :

- Avec la Méthode 1, je calcule directement -\lambda, c'est à dire que pour obtenir lambda, il faut que j'enlève le signe  -
Donc si je comprends bien, quand on a une équation de la forme y=—ax+b (avec le - devant le a), en réalité quand on applique la formule  \frac{y_b-y_a}{ x_b-x_a}, on ne calcule pas a mais bien -a

- La méthode 2, avec le système d'équation,  calcule bien directement lambda : on se retrouve en effet à la fin avec : \lambda=6

Est-ce bien cela?

Ps: désolé pour l'énoncé !

Merci beaucoup!

Posté par
vanoise
re : Cinétique Chimique 11-09-24 à 21:11

Oui. En posant :
log(C(t))= log(Co)-.t
Le coefficient directeur de la droite est défini comme égal à (-) de façon que soit une constante positive.
Attention : tu oublies l'unité de : cette constante est homogène à l'inverse d'un temps...

Posté par
PhysiChimical
re : Cinétique Chimique 14-09-24 à 19:20

Bonjour!

Je me permets de revenir sur cet exercice car la fin de votre message vient de me faire tilter…

Cette constante est homogène à l'inverse d'un temps. Certes, or, seules les réactions d'ordre 1, avec une équation de la forme :  ln(C(t))=ln(C_0)-\lambda t admettent un lambda en temps-1?

Ici, nous n'avons pas de ln, mais bien des log_2….

Ou alors peut être s'agit-il de la même unité car log_2 peut être défini par :  Log_2(x)=\frac{ln(x)}{ln(2) }?

Il est vrai que je n'avais pas pensé aux unités !

Merci beaucoup 😊

Posté par
vanoise
re : Cinétique Chimique 14-09-24 à 21:56

Quelle que soit la base de logarithme dans laquelle tu travailles :

\frac{\log\left(C_{(t)}\right)}{\log\left(C_{o}\right)}=\frac{\ln\left(C_{(t)}\right)}{\ln\left(C_{o}\right)}=-\lambda.t
Le produit (.t) est donc un rapport de deux logarithmes quelle que soit la base de log dans laquelle on travaille.  Le produit (.t) est donc un nombre de dimension 1 (on dit encore : sans dimension). possède donc la dimension de l'inverse d'un temps. Si t est mesurée en heures, est mesurée en h-1.
Les cinétiques d'ordres autre que 1 font intervenir des équations différentielles différentes qui admettent des solutions C(t) différentes. Ces solutions font intervenir des constantes différentes n'ayant pas la dimension de l'inverse d'un temps. Il faut raisonner au cas par cas...

Posté par
vanoise
re : Cinétique Chimique 14-09-24 à 22:52

J'ai commis une erreur d'écriture dans la formule de mon précédent message. Je rectifie :

\log\left(C_{(t)}\right)-\log\left(C_{o}\right)=\log\left(\frac{C_{(t)}}{C_{o}}\right)=\frac{\ln\left(\frac{C_{(t)}}{C_{o}}\right)}{\ln\left(2\right)}=-\lambda.t



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