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constante de réaction k

Posté par
confiture96
05-05-16 à 19:55

Bonsoir,

Je suis entrain de faire un exercice dont je n'ai pas la correction et j'ai un peu de mal pour une question.

J'ai la réaction totale suivant: N2O5(sol)\rightarrowN2O4(sol) +1/2O2

La réaction est du premier ordre par rapport a N2O5. On recueille 19mL de O2 au bout de 40minutes et 35mL lorsque la réaction est terminée, les deux volumes étant mesurés à 45degres sous une pression de 1atm.

Quel est k ? et quelle est la quantité de moles de N2O5 à l'instant t=0

J'ai commencé par écrire ce que je savais, c'est à dire la loi de vitesse mais la je bloque..

Merci d'avance pour votre aide

Posté par
vanoise
re : constante de réaction k 05-05-16 à 22:21

Bonsoir,
Attention ici : le système est hétérogène : il y a décomposition d'un solide en gaz. Dans ce cas, les lois sont différentes de celles régissant la cinétique en milieu homogène. Il n'est pas possible en particulier de définir une concentration en N2O5... Dans ces conditions, parler de cinétique d'ordre 1...
D'autre part, N2O4 n'est pas solide sous une atmosphère à 45°C et tend à se transformer en NO2...
Bref : cet exercice me parait très bizarre...

Posté par
confiture96
re : constante de réaction k 07-05-16 à 09:43

en effet dans les premières questions on me demande le volume molaire de O2 à 45°C et direct après la quantité de moles de N2O5 à t=0

Je ne vois pas comment faire.

Quelle est alors la loi de vitesse pour une réaction hétérogène ?

merci d'avance

Posté par
vanoise
re : constante de réaction k 07-05-16 à 11:44

Citation :
Quelle est alors la loi de vitesse pour une réaction hétérogène ?

tu trouveras quelques explications ici :
Je crois vraiment que cet exercice est mal posé : parler de réaction du premier ordre par rapport à N2O5 suppose N2O5 à l'état de gaz mais dans ce cas, la température doit être un peu plus élevée et on obtient du dioxygène et du dioxyde d'azote, pas N2O4 solide...
C'est ton professeur qui t'a demandé de résoudre cet exercice ?  Tu ne l'aurais pas plutôt trouvé sur un vieux livre ou sur internet ?

Posté par
confiture96
re : constante de réaction k 07-05-16 à 12:15

je suis rassurée alors étant donné que je n'arrivais pas à le faire

C'est une annale de concours (CCP) plutôt récente, je n'ai pas l'année par contre (ce n'est pas marqué sur le sujet)

Posté par
confiture96
re : constante de réaction k 07-05-16 à 12:15

merci pour le lien je vais y jeter un coup d'oeil !

Posté par
vanoise
re : constante de réaction k 07-05-16 à 13:25

Citation :
C'est une annale de concours (CCP) plutôt récente

Tu peux préciser la filière STP ?
Tous les exercices sur la décomposition de N205 que j'ai pu trouver concerne la décomposition en phase gazeuse avec pour équation bilan :
N205 2NO2 +  ½ O2

Posté par
confiture96
re : constante de réaction k 07-05-16 à 14:12

C'est DEUG 2012 partie I (j'ai confondu avec un autre sujet ou l'année n'était pas marqué, je vous joint le lien)

Posté par
vanoise
re : constante de réaction k 07-05-16 à 15:20

Sans précision de ta part, j'ai interprété l'indice (sol) par  espèce solide et tu ne m'as pas démenti ! N2O4 et N2O5 sont en solution dans CCl4 et pas à l'état solide ! Le tétrachlorure de carbone se comporte ici en solvant. Oublie donc tous mes messages précédents. Cet exercice est encore limite programme puisque le système n'est pas monophasé. On peut cependant parler d'ordre de réaction et de concentration dans la solution de CCl4.
Puisque l'ordre de la réaction vaut 1, tu peux écrire la vitesse de réaction sous la forme :

V=-\frac{d\left[N_{2}O_{5}\right]}{dt}=k\cdot\left[N_{2}O_{5}\right]
Tu peux intégrer cette équation différentielle du premier ordre en notant \left[N_{2}O_{5}\right]_{0} la concentration initiale et en déduire le temps de  demie réaction défini comme la durée nécessaire pour obtenir :

\left[N_{2}O_{5}\right]=\frac{1}{2}\cdot\left[N_{2}O_{5}\right]_{0}
D'où l'intérêt d'un énoncé complet...

Posté par
confiture96
re : constante de réaction k 07-05-16 à 15:49

Ouuups vraiment désolée, c'est vrai que j'aurais du faire plus attention pour sol, évidemment ça veut dire solution dans ce contexte.. encore pardon.

J'avais écris cette loi de vitesse mais je n'avais pas pensé à intégrer, merci beaucoup pour vos conseils je vais faire ça

Posté par
confiture96
re : constante de réaction k 07-05-16 à 16:08

Merci beaucoup Vanoise pour vos réponses, j'ai juste une dernière question toujours à propos de ce sujet.

A la question 1.a) pour trouver le volume molaire de O2 je ne me suis pas servit des volumes donnés aux different temps, j'ai juste utilisé PV=nRT donc Vm=RT/P

Est-ce juste ? Ou n'ai-je pas le droit de considérer O_2 comme un gaz parfait?

Merci d'avance

Posté par
confiture96
re : constante de réaction k 07-05-16 à 16:42

enfaite c'est bon j'ai réussi l'exo

merci beaucoup de ton aidevanoise



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