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Vitesse des réactions (cinétique)

Posté par
noemiechz
11-12-17 à 22:48

Bonsoir aux lecteurs,
J'ai débuté un exercice mais je ne parviens pas à trouver la solution. En voici l'énoncé

A la température de 500°C, l'éther diméthylique gazeux se décompose suivant l'équation :  CH3-O-CH3  --> CH4 + H2 + CO

La réaction est du premier ordre et la constante cinétique vaut 4.10-4(s-1)
Dans une enceinte de volume invariable, préalablement vidée d'air et maintenue à 500°C, on introduit de l'éther diméthylique. La pression intiale est de 200mmHg. Calculer la pression dans l'enceinte après 10minutes.  
(La réponse que je suis censée retrouver est 285,3mmHg. )


Pour ce faire, j'ai fait un tableau d'avancement :

avancemnt               CH3-O-CH3      -->       CH4       +          H2         +       CO

no                                   Po= no x RT/V                   0                            0                      0
                                         Co = Po / RT

nt                                     no - x                                    x                               x                      x


Soit la quantité total=no +2x
Co = 200 / 8,31 x 500 = 4,81.10-2 M  (j'ai laissé la température en degré celsius je ne sais pas si je devais convertir en kelvin.. )

Soit la pression au temps t, Pt= (no+2x) RT/V = Po + 2xRT/V = Po + 2[CH4]RT
Ainsi on a [CH4]= (Pt - Po)/2RT = x

La réaction est d'ordre 1 donc [CH4]=4,81.10-2x exp(-4.10-4x600) = 3,78.10-2 M

Ensuite j'ai intégré mon résultat pour trouver la pression au temps 10 minutes (soit 600secondes)

Pt = Po + 2[CH4]RT = 200 + 2x 3,78.10-2 x 8,31 x 500 = 514,11 mmHg

Pourriez-vous m'indiquer où est mon erreur de méthode? J'ai beau cherché je ne vois pas comment raisonner...

D'avance merci pour l'attention que vous portez à ma demande.

Posté par
odbugt1
re : Vitesse des réactions (cinétique) 12-12-17 à 10:14

A prendre avec prudence car je suis loin d'être au top en cinétique chimique :
Je propose de raisonner directement en termes de pressions partielles

\large 
 \\ \begin{array}{c|ccccccc}&CH_3OCH_3&=&CH_4&+&H_2&+&CO\\\hline Etat\;initial&P_0&&0&&0&&0\\\hline t = 600s&P_0-p&&p&&p&&p\\\end{array}

p : Pressions partielles de CH4, H2, CO
PT : Pression totale

p = P0(1 - exp(-kt)) = 200* (1 - exp(-0,24))=42,67 mm Hg

PT  = P0 + 2p = 200 + 2*42,67 = 285,3 mm Hg

Posté par
odbugt1
re : Vitesse des réactions (cinétique) 12-12-17 à 10:24

J'oubliais :
Le fait d'utiliser pour la constante des gaz parfaits la valeur R = 8,31 J.mol-1.K-1 impose l'utilisation des Kelvins, mais aussi du produit PV en Joules c'est à dire P en Pascal et V en m3



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