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Décomposition de l'eau oxygénée

Posté par
Tux28
13-09-08 à 14:31

Citation :
L'eau oxygée H_2O_2 se décompose lentement en eau et dioxygène selon la réaction d'équation : 2H_2O_2 = 2H_2O + O_2

On a déterminé par dosage, la quatité d'eau oxygénée contenue dans un volume V=100mL au cours du temps et on a rassemblé les résultats dans le tableau si dessoux :

T(min)        0  ;  5  ;  10  ;  15  ;  20 ;  25  ;  30  ;  35  ;  40  ;  60

n_{H_2O_2}      6,0;  4,7;  3,8;  3,0;  2,3;   1,8;  1,5 ;  1,1 ; 0,90;  0,28

1) Etablir le tableau d'avancement et exprimer les quantités en fonction de l'avancement
2) Calculer l'avancement x pour les différentes dates du tableau et tracer la courbe représentative x=f(t)
3) Définir la vitesse volumique de la réaction. Déterminer cette vitesse à l'instant t=0
4) Définir le temps de demi-réaction t_{1/2} et le déterminer sur le graphique, que vaut v(t1/2) ?


J'ai essayer de commencer, j'ai trouvé deux trois trucs à droite à gauche, mais je ne comprend pas ce que l'on me demande dans la première question... Exprimer les quantités, mais quantités de quoi ? De matière ?

Posté par
122155
re : Décomposition de l'eau oxygénée 13-09-08 à 15:37

1) tu n'as pas précisé l'unité de n(H2O2) dans le tableau .
supposons que c'est (mol)
==> no(H2O2)=6mol.

Posté par
122155
re : Décomposition de l'eau oxygénée 13-09-08 à 16:00



1) tableau d'avancement:
   2 H2O2    ------------->    2 H2O      +      O2
     6                                      0                0
     6-2x                               2x                x    
2) n(H2O2) =6-2x         ==> 2x=6-n(H2O2)     ==> x=\frac{6-n(H_2O_2)}{ 2}   .
d'après le tableau:

T(min)         0   ;     5   ;    10   ;   15   ;   20  ;   25    ;   30   ;   35   ;   40  ;   60

n(H_2O_2)     6,0  ;   4,7  ;   3,8  ;   3,0  ;   2,3  ;   1,8  ;  1,5  ;  1,1  ;  0,90  ;  0,28

  x             0        0,65   1,1     1,5    1,85    2,1       2,25     2,45      2,55      2,86

                      

Posté par
122155
re : Décomposition de l'eau oxygénée 13-09-08 à 16:31

x=f(t)

Décomposition de l\'eau oxygénée

Posté par
Tux28
re : Décomposition de l'eau oxygénée 13-09-08 à 19:56

Merci beaucoup 122155, effectivement j'ai oublier, l'unité était la mmol.

Mais pour la première question, c'est juste à l'instant t0 qu'il nous le demande, ou à tous ?

Car pour l'instant t_0, d'accord, n_0(H2O2)=6,0mmol, mais par exemple, pour l'instant t_5, ce ne va pas etre 4,7 ? si ?

Pour la deuxième et troisième question, j'ai compris   merci

Ensuite, pour la quatrième, déterminer le temps de demi-réaction, c'est juste graphiquement, ou faut il le faire par le calcul ?

Posté par
122155
re : Décomposition de l'eau oxygénée 13-09-08 à 21:41

1) pour la 1ère question on a exprimé les quantités de matière en fonction de l'avancement et c'est ça la question.
2)or l'unité est le m.mol
no(H2O2)=6m.mol.
l'avancement x pour les différentes dates du tableau ==> on doit remplir le tableau .
4) grahiquement.

Décomposition de l\'eau oxygénée

Posté par
Tux28
re : Décomposition de l'eau oxygénée 14-09-08 à 12:44

Je crois ne toujours pas avoir vraiment compris la première. "les quantités en fonction de l'avancement", je pensais qu'il fallait calculer plusieurs quantités, pour plusieurs dates... Enfin bon ^^

Quand à la 4), si c'est graphiquement, alors ce sera approximatif, ici :

x_{1/2}=\frac{Xmax}{2}
x_{1/2}=\frac{3,0}{2}
x_{1/2}=1,5

La durée correspondant à f(x)=1,5m.mol est t=15 min

C'est celà ?

Posté par
122155
re : Décomposition de l'eau oxygénée 14-09-08 à 13:25

parfait.
t 1/2=15 min

Décomposition de l\'eau oxygénée

Posté par
Tux28
re : Décomposition de l'eau oxygénée 14-09-08 à 14:24

Merci

Maintenant, j'ai un doute avec la question 3)... Désolé :s j'avais dis que c'était bon, je le pensais...

Donc, pour déterminer la vitesse volumique en t_0, il faut que je trace la tangente à la courbe x=f(t) en t=0 (qui passe donc par l'origine)... Je la trace sur mon graphique, je calcul le coef directeur de cette droite en prenant deux points sur celle si, comme A(4;3) et B(5,5 ;4). Je calcul le coef dir :

a=\frac{x_B-x_A}{t_B-t_A}

a=\frac{5,5 - 4}{4-3}

a=\frac{3}{2}mmol.min^-^1

a=\frac{3}{2}*60*10^-^3 mol.s^-1

a=9,0.10^-^2

La vitesse volumique est égale à :

v=\frac{1}{V} \frac{dx}{dt}  avec \frac{dx}{dt} égale au coef directeur de la tangente, c'est à dire 9,0.10^-^2

et 100mL = 1,0.10^-^4 m^3

v=\frac{9,0.10^-^2}{1,0.10^-^4}

\red \fbox{v=900mol.L^-^1.s^-^1 }

Je ne suis pas sur avec toute les conversions d'unités...

Posté par
122155
re : Décomposition de l'eau oxygénée 14-09-08 à 15:24

il vaut mieux que tu considères le point o et un autre point de la tangente.
je ne peux pas corriger ton résultat tant que je n'ai pas vu la tangente que tu as utilisé.

Posté par
Tux28
re : Décomposition de l'eau oxygénée 14-09-08 à 16:34

Mais il n'y a qu'une tangente passant par l'origine ? Et... Avec les deux points que j'ai donné, tu peux voir laquelle j'ai utilisé non ? Vu quelle passe par eux...

Il n'y a pas vraiment de moyens pour tracer une tangente, c'est un peu du hasard, non ? Avec une certaine marge d'erreure...

Admettons que je garde le point A (3;4) et l'origine O(0;0)

ça nous fera a=(4-0)/(3-0) => a= 4/3 ? ça ne donne pas le meme résultat :s  Je ne vois pas...

Posté par
122155
re : Décomposition de l'eau oxygénée 14-09-08 à 18:15

c'est pour cette raison qu'il faut bien tracer la tangente.
n'oublis pas que ces résultats ne sont jamais précis.
on doit trouver une valeur approcher.



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