Cinétique Prob.pdf


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7) Vérifier que la réaction est d'ordre 1 par rapport à H2O2. Déterminer la constante apparente de vitesse. Préciser son
unité.
8) Déterminer le temps de demi réaction.
9) Si on refait la même expérience en utilisant une solution d'iodure de potassium à 3.10–2 mol.L–1, le temps de demi
réaction est doublé. Que peut-on en déduire ?
10) Si on refait la même expérience en utilisant une solution d'acide sulfurique à 0,25 mol.L–1, le temps de demi
réaction est doublé. Que peut-on en déduire ?
11) A 2 °C, le temps de demi réaction est multiplié par 4. En déduire l'énergie d'activation de la réaction.
R = 8, 314 J. mol−1 . K−1 .

Réponses
dc
V dc
n
dc
I. 1.a) m = 1 ; k1 = 0,167 min ; 1.b) c1 =
exp ( −k1t ) ; 1.c) 2 = − 1 1 ; 2.a) v2 = − 2 ; 2.b) ordre
dt
V2 dt
V1
dt
dc
dc
nk
0 ; k2 = 7, 25.10−5 min−1 ; 3.a) 2 = 1 exp ( −k1t ) − k2 ; 3.b) 2
= 0, 00494 mol . L−1 . min−1 ; 3.c)
dt t = 0
dt
V2
dc2
nk
n
[ 1 − exp ( −k1t ) ] − k2t ; 3.e) D’après 3.a,
dc2 / dt = 0 ; 3.d) c2 =
= 1 exp ( −k1t ) − k2 > 0 si
dt
V2
V2
1 k2V2
1
7, 25.10−5 × 40
, soit tm = 25, 4 min ; 3.f) c2m = 0, 0277 mol . L−1 ; 3.i)
t < tm = − ln
=−
ln
k1
nk1
0,167
1, 2 × 0,167
n
c2 ≥ 0 ; jusqu’à t =
= 414 min ; 3.j) t > 263 min .
k2V2
−1

II. 1 a) dégénérescence de l’ordre en I 2 ) ; kapp = k[P ]α0 [H + ]0β ; 1 b) A01 = 1,33 et Y1 = 6,29.10–3 s–1 ; γ = 0 ;
kapp =

Y [I 2 ]0
; 1 c) β = 1 ; α = 1 ; 1 d) k = 1,166.10-5 mol -1 . L . s -1 ; 2) v = k2 K 10 [H + ][P ] en accord avec la
A0

loi expérimentale ; 3 a) S2O32– ; 3 b) I 2 + 2S 2O32 − → S 4O62 − + 2I − ; 3 c) l’empois d’amidon qui prend une couleur
bleue intense en présence de diiode ; 3 d) concentration en diiode très faible.
III. 1.a) ; cinétique d’ordre 1 par rapport au temps, avec k1′ = 0, 0135 min−1 ; v = k1 [ Alc ][ Br2 ] ;
k′
k1 = 1 = 0, 45 L⋅ mol−1 ⋅ min−1 ; 1.b) cinétique d’ordre 2 par rapport au temps, avec k2′ = 0, 24 ;
a0
k′
v = k2 [ Alc ]2 [ Br2 ] ; k2 = 2 = 12 L2 ⋅ mol−2 ⋅ min−1 ; 2) v = k1 [ Alc ][ Br2 ] + k2 [ Alc ]2 [ Br2 ] ;
a0
−1
−1
k1 = 0, 40 L . mol . min
k2 = 9, 6 L2 . mol−2 . min−1 ; 3) deux mécanismes de réaction fonctionnant en parallèle.
IV. 1) l’empois d’amidon donne avec le diiode une couleur bleue intense ; 2) le volume varie ; 3) dégénérescence de
c
l’ordre ; 4) non ; v = kapp [ H 2O2 ]a où kapp = k [ I − ]b [ H + ] ; 5) n ( H 2O2 ) = n0 ( H 2O2 ) exp ( −kapp t ) ; 6)
n 0 ( H 2O2 ) − n ( H 2O2 ) = Vc ( S 2O32 − ) / 2 = V / 2 si les quantités sont exprimées en millimoles et les volumes en

millilitres ; 7) kapp = 0, 002236 s−1 ; 8) t1/2 = ln 2/ kapp = 310 s ; 9) b = 1 ; 10) c = 1 ; 11)

Ea = R

ln ( k2 / k1 )
= 47 kJ/mol .
1/T1 − 1/T2

DS : cinétique, page 4