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V67.

La constante de vitesse d’une réaction vaut k1 = 10−3 s−1 à θ1 = 27° C et k2 = 3.10−3 s−1 à θ2 = 47° C .
Calculer son énergie d’activation. R = 8, 314 J. mol−1 . K−1 .

VI50.

On étudie HCOOC2H5 + HO– → HCOO– + C2H5OH.
Le solvant est l’eau ; à l’instant 0, on y a mis des concentrations égales c0 = 0,01 mol/L en soude NaOH et
méthanoate d’éthyle HCOOC2H5. La concentration c en HO– évolue au cours du temps t selon :
t 180
360
(s)
c 0,0074 0,0059 (mol/L)
1) Quel nom porte ce type de réaction ?
2) Pourquoi dans les conditions expérimentales présentes la réaction est-elle pratiquement totale et dans quelles
conditions serait-elle limitée ?
3) Déterminer l’ordre par rapport au temps, le temps de demi réaction et la constante de vitesse.
4) Avec quels ordres par rapport aux réactifs ces résultats sont-ils compatibles ?
5) Quelle expérience proposez-vous pour déterminer complètement les ordres ?
6) Pour obtenir le mélange initial, on a mélangé deux volumes égaux de deux solutions, l’une de soude, l’autre
d’ester. Quelles étaient leurs concentrations ?

VII24.
Etudions la famille radioactive :

210
210

83 Bi → 84 Po + e + νe (radioactivité β )
210
206
4
84 Po → 82 Pb + 2 He (radioactivité α )
Dans ces réactions naturelles, dont la cinétique est d’ordre 1, la période ou demi-vie ou temps de demi-réaction du
bismuth est T1 = 5, 02 jours et la constante de vitesse associée est notée λ1 , la période ou demi-vie du polonium est
λ
T2 = 138, 4 jours et la constante de vitesse associée λ2 ; le plomb 206 Pb est stable. On note λ = 2
λ1
1) On considère un échantillon contenant à l'instant t = 0 , une quantité N 0 (Bi ) d’atomes de bismuth 210 Bi , une
quantité N 0 (Po) d’atomes de
x = N (Bi )/ N 0 (Bi )

210

Po et une quantité N 0 (Pb) d’atomes

y = N (Po)/ N 0 (Bi )

206

Pb . Pour simplifier l’écriture, on note :

z = N (Pb)/ N 0 (Bi ) . Exprimer x, y en fonction du temps t , des

constantes λ , λ1 et λ2 et des valeurs initiales x 0 , y0 , z 0 . Exprimer z en fonction de x , y et des valeurs initiales
x 0 , y0 , z 0 .
2) En déduire à quelle date la quantité de 210 Po est maximale dans l'hypothèse où N 0 (Bi ) = 50.N 0 (Po) ; exprimer
alors le rapport N (Po)/ N 0 (Po) .
3) Tracer, sur un même graphe, l'allure des courbes x ( t ), y ( t ), z ( t ) avec les données de la question 2) et
N 0 (Pb) = 0, 5 ⋅ N 0 (Po) .

VIII57.
k [CH 4 ][ Br2 ]1/ 2
.
[ HBr ]
1 + k′
[ Br2 ]
1) Montrer que le schéma réactionnel suivant est compatible avec cette loi. Exprimer k et k ′ en fonction des
constantes de vitesse des réactions élémentaires.
On considère la réaction CH4 + Br2 → CH3Br + HBr dont la vitesse obéit à la loi v =

k1

k2

Br2 → 2Br i

Br i + CH 4 → CH 3 i + HBr
k4

CH 3 i + HBr → CH 4 + Br i

k3

CH 3 i + Br2 → CH 3Br + Br i

k5

2Br i → Br2

2) Que signifie la notation Bri ?
3) Montrer qu’il s’agit d’un mécanisme en chaîne. Quelles sont les étapes d’initiation, de propagation et de
terminaison de la chaîne ?
4) L’énergie de liaison D(A − B ) est l’énergie qu’il faut fournir pour briser la liaison entre l’atome ou le
groupement A et l’atome ou le groupement B , c’est-à-dire dans le cas d’une liaison covalente simple réaliser la
réaction A − B → Ai + B i . On donne les énergies de liaison, en kJ/mol :
H3C–H Br–Br H3C–Br H–Br
427
192
280
364
Montrer que le processus passant par les étapes
DS : cinétique, page 2