Synthèse de l'eau



La réaction de synthèse de l'eau peut-être réalisée à 298 K par photosensibilisation. Pour cela, on irradie un mélange de dihydrogène H2, de dioxygène O2 et de vapeur de mercure Hg, à basse pression, par une radiation ultraviolette de longueur d'onde égale à 254 nm. La molécule monoatomique de mercure excitée Hg* possède alors une énergie suffisante pour dissocier, lors d'un choc, la molécule de H2.

Hg --> Hg*
Hg* + H2 --> Hg + 2 H* v2=k2*I0
H* + O2 --> HO2* k3
HO2* + H2  -->2 HO* + H* k4
HO* + H2 --> H2O + H* k5
H* + M --> H adsorbé v6=k6*[H*]

M représente une molécule de la paroi du réacteur. Soit I0, l'intensité du faisceau lumineux effectivement utilisé pour la réaction 1.

1° Identifier les différentes étapes de ce mécanisme
la 1ère est l'initiation ? la dernière est la terminaison ? la 3 et la 4 = la propagation ?

2° Ecrire l'équation bilan globale de la réaction de synthèse de l'eau réalisée par la séquence proposée.
Je pensais faire le bilan global (des étapes de la propagation) mais l'eau n'intervient pas quelles réactions dois-je utiliser ?

3° Exprimer la vitesse de formation de l'eau lors de cette réaction de photosynthèse.

4°  Peut-on définir un ordre global pour cette réaction ?

5° Pour de très faibles pressions en dioxygène, la réaction de synthèse de l'eau possède un ordre apparent. Quel est-il et quels sont les ordres partiels apparents par rapport aux réactifs H2 et O2 ?

6° Qu'advient-il lorsque la concentration en O2 tend vers le rapport  ?

7° Tracer l'allure de la courbe donnant la vitesse de formation de l'eau en fonction de la concentration en dioxygène limitée au domaine expérimental.