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Niveau maths sup
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Loi d’Arrhenius

Posté par
Kekeee
27-10-20 à 13:41

Bonjour, un petit exercice de cours me pose problème en chimie. Je voulais savoir s'il était possible d'obtenir un coup de pouce ici.
Voilà l'énoncé:
« On etudie la reaction: AB+C. On mesure la vitesse initiale de la réaction à différentes températures avec [A]0=5,8x10-3mol.l-1

\begin{matrix} t(^oC) & 502& 527& 547& 567\\ v0(10^-^3 mol.l^-^1.s^-^1) & 6,5& 18& 38& 78 \end{matrix}

1) On suppose que la réaction a un ordre initial égale à 1. La loi d'Arrhenius est-elle vérifiée?

2) Calculez l'énergie d'activation et la vitesse initiale de réaction à 540 oC. »

Notre professeur nous a donné un élément de réponse pour la question 1 que je ne comprends pas...

•v0=k[A]0   k ne dépend que de T.

=>k(T)=v0(T)/[A]0

•k(T)=Ae -Ea/RT(loi d'Arrhenius).

ln(k(T))=ln(A)-(Ea/R)*(1/T)

On pose Y=ln(k(T)) et X=1/T ( ou 1/RT)

Si Y=aX+b est vérifié alors;
a=-Ea/R et b=ln(A) .

Merci pour votre aide, j'espère ne pas déranger avec ma chimie.

Posté par
Kekeee
re : Loi d’Arrhenius 27-10-20 à 13:42

Lire pour le latex:

Posté par
Kekeee
re : Loi d’Arrhenius 27-10-20 à 13:44

\begin{matrix} t(^oC)& 502 & 527 & 547 & 567\\ vo (10^-^3 mol.l^-^1.s^-^1)& 6,5 & 18 & 38 & 78 \end{matrix}

Posté par
vanoise
re : Loi d’Arrhenius 27-10-20 à 14:09

Bonjour
Si tu places dans un repère les points expérimentaux d'abscisses (1/T) et d'ordonnées ln(vo) tu devrais obtenir des points sensiblement alignés le long d'une droite moyenne dont l'équation va te permettre de répondre aux questions.

Posté par
Kekeee
re : Loi d’Arrhenius 27-10-20 à 14:59

Bonjour vanoise
Ahh c'est ln(v0) !!! Mince je le faisais avec v0 donc je n'avais pas des points alignés, bien au contraire...

Ok pour la 1) maintenant pour la 2 j'ai du mal à voir comment on pourrait faire si on ne connait pas A, Ea et v0...

Posté par
vanoise
re : Loi d’Arrhenius 27-10-20 à 15:59

Partant de  :
Vo=k(T).[A]o
tu remplaces k(T) par son expression selon Arrhenius  puis tu exprimes ln(Vo) .
Tu obtiens  :
ln(Vo) =K1/T +K2
où K1 et K2 sont deux constantes.
L'équation de la droite moyenne fournit les valeurs numériques de K1 et de K2. Or une de ces constantes  fait intervenir l'énergie d'activation.

Posté par
Kekeee
re : Loi d’Arrhenius 27-10-20 à 20:19

L'équation de la droite moyenne est celle trouvée à la question 1? Je ne vois pas comment elle donne la valeur numérique de K1 et K2?

Posté par
vanoise
re : Loi d’Arrhenius 27-10-20 à 20:50

Je t'aide un peu plus.

V_{o}=k_{(T)}.\left[A\right]_{o}=A.\exp\left(-\frac{E_{a}}{R.T}\right).\left[A\right]_{o}
 \\ 
 \\ \ln\left(V_{o}\right)=-\frac{E_{a}}{R}\cdot\frac{1}{T}+\ln\left(A.\left[A\right]_{o}\right)=K_{1}\cdot\frac{1}{T}+K_{2}

Tu vois bien que la détermination du coefficient directeur K1 de la droite moyenne permet d'obtenir Ea puisque R est une constante connue.



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