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Etude de la cinétique chimique d’un mélange réactionnel

Posté par
walid3030
26-09-21 à 22:29

Bonjour a tous:
La solution aqueuse d'eau oxygénée se décompose entièrement en dioxygène et en eau .Cette
transformation étant très lente, la solution doit être mélangée avec les ionsFe^3+pour être accélérée.
Une solution d'eau oxygénée à « n volumes » peut dégager n litres de dioxygène par litre de solution
( volume gazeux mesuré sous la pression P = 1013 hPa et à la température T = 273,15 K) . On donne la
constante des gaz parfaits R = 8,31 SI.
1. Ecrire l'équation équilibrée de la décomposition de l'eau oxygénée.
2H_2O_2 \Rightarrow  2H_2O + O_2
2.Quel est le rôle des ions Fe 3+ ? Est-ce un facteur cinétique qualitatif ou quantitatif ?
Fe^3+il joue le rôle d un facteur cinétique qualitatif qui accelerer la reaction
3.Montrer que la concentration, en mol.L-1
, d'une solution de [tex]H_2O_2[/[b][/b]tex] à n volumes est : C = 8,92.10-2n.
pour cette question je pense que C=n/v est selon la relation des gaz parfait P*V=n*R*T donc n=(P*V)/(R*T) d ou C=P/(R*T)= 1/Vm
je suis bloquer

Posté par
vanoise
re : Etude de la cinétique chimique d’un mélange réactionnel 26-09-21 à 22:55

Bonsoir
OK pour 1
Pour 2 : tu peux aussi parler de catalyseur puisque les ions fer(III) n'interviennent pas dans l'équation bilan et cependant augmentent la vitesse de réaction.
Pour 3 : je pense que ton problème vient de l'utilisation de la même lètre "V" pour deux volumes très différents :
* le volume de dioxygène dégagé par la réaction ;
* le volume de  la solution d'eau oxygénée.

Posté par
walid3030
re : Etude de la cinétique chimique d’un mélange réactionnel 26-09-21 à 23:30

merci d avance
j ai trouve une méthode qui peut être Just si on traçons le tableau d avancement exactement a l état final on trouve que n(f) H_2O_2 = n_0-2x_{max} et  H_2O en excès et finalement O_2=x_{max} alors n(O_2)_f=x_{max} =V/Vm =1L/22.41L.mol-1=4.46.10-2mol et n(H_2O_2)_f = n_0-2x_{max} donc n_0=2x_{max}=8.92.10-2mol en divise tout par V donc C =8.92.10-2mol/L d un seul volume mais pour n volume en multiplie par n d ou le résultat C =8.92.10-2*n
comme  ça ???

Posté par
vanoise
re : Etude de la cinétique chimique d’un mélange réactionnel 27-09-21 à 09:51

Un litre de solution est susceptible de libérer n litres de dioxygène dans les conditions normales. Une solution de volume Vs est donc susceptible de libérer un volume V=n.Vs de dioxygène. La quantité n(O2) de dioxygène libérée par le volume Vs de solution est ainsi :

n_{(O_{2})}=\frac{P.V}{R.T}=\frac{P.n.V_{s}}{R.T}

L'équation bilan montre que la quantité de H2O2 présente initialement est le double de la quantité de dioxygène dégagé. La concentration en H2O2 dans la solution est ainsi :

n_{(H2O2)}=2n_{(O2)}=2\frac{P.n.V_{s}}{R.T}

c=\frac{n_{(H2O2)}}{V_{s}}\quad;\quad c=\frac{2P.n}{R.T}

c=\frac{2.1,013.10^{5}.n}{8,31.273,15}=89,2.n\;en\;mol/m^{3}

Il y a plusieurs pièges dans cette question :

* j'ai déjà évoqué le premier : ne pas confondre le volume de la solution et le volume de dioxygène dégagé ;

* dans beaucoup d'exercices n désigne la quantité en mole alors qu'ici, il s'agit du volume de dioxygène dégagé par litre de solution ;

* la loi des gaz parfaits utilise le système international d'unités. La concentration obtenue est donc ainsi mesurée en mol/m3. Il faut diviser le résultat par 103 pour obtenir le résultat en mol/L puisque 1m3=103L.



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