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Cinétique d'ordre 1

Posté par
Tania31
27-11-20 à 14:54

Bonjour j'ai un exercice en physique et je suis bloqué voilà l'énoncer:

Les ions iodure I-(aq) réagissent avec les ions fer (III) Fe3+(aq) selon la réaction d'équation :

2 I- (aq) + 2 Fe3+ (aq) → I2 (aq) + 2 Fe2+ (aq)

La vitesse initiale de disparition des ions iodure vdisp(I-)0 s'écrit :

vdisp(I-)0= k × [I-]0^α× [Fe3+]0^β

On réalise deux séries de mesures expérimentales. Pour chacune d'elles, on détermine les vitesses initiales de disparition des ions iodure.
Première série de mesures
[I-]0 (mmol·L-1)                          4,0         4,0      4,0       4,0
[Fe3+]0 (mmol·L-1)                   1,7        8,2      18,1   25,2
vdisp(I-)0 (µmol·L-1·s-1 )    0,50    2,32    5,12   7,10

Deuxième série de mesures
[Fe3+]0 (mmol·L-1)                    1,7         1,7          1,7        1,7
[I-]0 (mmol·L-1                              4,0        9,6          13,0   13,3
vdisp(I-)0 (µmol·L-1·s-1)       0,50     2,70       4,92     5,26

Identifier le réactif par rapport auquel la réaction est d'ordre 1.

Voilà alors là je ne vois pas comment faire je sais qu'il faut que je montre que la vitesse de disparition de I- est proportionnelle au réactif mais si je veux le montrer graphiquement j'obtient une droite verticale puisque la concentration quand je prend par exemple I- limitant est toujours la même et pareil avec Fe3+... Quelqu'un pourrai m'aider svp?
Merci d'avance

Posté par
vanoise
re : Cinétique d'ordre 1 27-11-20 à 15:21

Bonjour
Pour étudier l'ordre partiel par rapport à Fe3+ tu utilises le tableau où l'autre concentration initiale est fixe. Quelle que soit l'ordre par rapport à I-, cela te donne :
Vo=A.[Fe3+]o
Tu places les points de coordonnées ([Fe3+]o,Vo) dans un repère. Si les points sont sensiblement alignés avec l'origine, : =1.

Posté par
Tania31
re : Cinétique d'ordre 1 27-11-20 à 22:48

Je n ai pas compris pourquoi je dois prendre Fe3+ et pourquoi choisir celle où l'autre concentration est faible et quand vous écrivez Vo c'est la vitesse et non un volume ? Parce que je ne vois pas comment vous êtes arrivé à cette formule.

Posté par
vanoise
re : Cinétique d'ordre 1 27-11-20 à 23:07

La vitesse de disparition initiale que je note Vo pour simplifier, s'écrit dans le cas général :

V_{o}=k.\left[I^{-}\right]_{o}^{\alpha}\cdot\left[Fe^{3+}\right]_{o}^{\beta}

Dans le cas des mesures de la première série, les concentrations initiales en ions iodure sont toutes identiques. On peut donc écrire :

V_{o}=A.\left[Fe^{3+}\right]_{o}^{\beta} avec : A=k.\left[I^{-}\right]_{o}^{\alpha} : constante inconnue pour le moment ; je ne fais qu'appliquer la première formule !

Pour les quatre mesures de la première série, tu peux donc placer dans un repère les points de mesure d'abscisses [Fe3+] et d'ordonnées Vo. Si tous les points sont sensiblement alignés le long d'une droite passant par l'origine du repère, tu pourras conclure =1.

Si le points ne sont pas alignés, tu peux étudier la deuxième série de mesures en permutant les rôles de I- et de Fe3+ pour voir si =1 ou non.

Posté par
Tania31
re : Cinétique d'ordre 1 27-11-20 à 23:36

Ah d'accord je comprend mieux d'où vient la formule mais du coup dans le premier cas avec Fe3+ j'obtiendrai la vitesse de disparition de I- c'est ça ?

Posté par
vanoise
re : Cinétique d'ordre 1 28-11-20 à 09:47

Regarde bien les coefficient de Fe3+ et de I- dans l'équation bilan. Il s sont égaux donc les deux ions disparaissent à la même vitesse. Faire des mesures avec une concentration initiale constante en ions iodure renseigne sur l'ordre partiel de la réaction par rapport aux ions fer.
Faire des mesures avec une concentration initiale constante en ions fer renseigne sur l'ordre partiel par rapport aux ions iodure.
En relisant mon message précédent, je viens de réaliser que j'ai permuté   et . Je rectifie :

Dans le cas des mesures de la première série, les concentrations initiales en ions iodure sont toutes identiques. On peut donc écrire :

V_{o}=A.\left[Fe^{3+}\right]_{o}^{\beta} avec : A=k.\left[I^{-}\right]_{o}^{\alpha} : constante inconnue pour le moment ; je ne fais qu'appliquer la première formule !

Pour les quatre mesures de la première série, tu peux donc placer dans un repère les points de mesure d'abscisses [Fe3+] et d'ordonnées Vo. Si tous les points sont sensiblement alignés le long d'une droite passant par l'origine du repère, tu pourras conclure =1.

Si le points ne sont pas alignés, tu peux étudier la deuxième série de mesures en permutant les rôles de I- et de Fe3+ pour voir si =1 ou non.

Posté par
Tania31
re : Cinétique d'ordre 1 28-11-20 à 17:03

Ah ouiii merci infiniment je comprend comment faire enfin !



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