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Modification d'une vitesse de réaction
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ACTIVITÉ D'EXPLORATION


3
Modification d'une vitesse de réaction





Afin d’optimiser des synthèses chimiques ou des analyses de laboratoire, il est nécessaire de pouvoir contrôler la vitesse des réactions.

➜ Comment modifier la vitesse d’une réaction chimique ?


Objectif

  • Mettre en évidence, identifier et interpréter l’influence des facteurs cinétiques.


Doc. 1
Résultats expérimentaux

On étudie la cinétique de la réaction dont l’équation est la suivante :

S2O82(aq)+2 I(aq) 2 SO42(aq)+I2(aq)\text{S}_2\text{O}^{2-}_8 (\text{aq}) + 2 \ \text{I}^- (\text{aq}) \rightarrow \ 2 \ \text{SO}^{2-}_4 (\text{aq}) + \text{I}_2 (\text{aq})

Le tableau ci-dessous présente les concentrations en diiode [I2][\text{I}_2], exprimées en (mmol·L-1), pour deux températures et avec deux concentrations initiales en ion iodure I(aq)\text{I}^-(\text{aq}) différentes (c1=0,250c_{1}=0,250 mol·L-1 et c2=0,125c_{2}=0,125 mol·L-1). Le volume total de la solution VV est de 100 mL.

Temps t\bm t (s) Concentration [I2][\text{I}_2] (mmol·L‑1) pour c1\bm c_{\textbf{1}} à 370 K Concentration [I2][\text{I}_2] (mmol·L‑1) pour c1\bm c_{\textbf{1}} à 360 K Concentration [I2][\text{I}_2] (mmol·L‑1) pour c2c_{\text{2}} à 370 K
0 0 0 0
300 47 30 23
600 76 52 38
900 94 70 47
1 200 106 83 53
1 500 113 93 56
1 800 117 101 59
2 100 120 106 60
2 400 122 111 61
2 700 123 114 62
3 000 124 117 62

Cliquez ici pour télécharger le tableau de données

Doc. 2
Facteurs cinétiques

Un facteur cinétique est un paramètre physicochimique permettant de modifier la vitesse d’une réaction chimique. De nombreux facteurs peuvent être envisagés, mais tous n’ont pas le même effet. Il peut y avoir un facteur qui accélère une réaction, mais en ralentit une autre. L’expérience permet d’évaluer l’effet d’un facteur cinétique.

Doc. 3
Diverses solutions de diiode

Diverses solutions de diiode

Au cours du temps, la concentration en diiode I2(aq)\text{I}_2 (\text{aq}) augmente dans le milieu réactionnel et la coloration jaune s’intensifie.

Compétences

ANA : Analyser des résultats

APP : Formuler des hypothèses

Questions

1. Identifier les deux facteurs cinétiques étudiés ici.


2. Tracer les graphiques représentant l’évolution des concentrations en diiode [I2][\text{I}_2] en fonction du temps tt.
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3. Déterminer l’influence de chaque facteur sur la cinétique de réaction.


4. Dresser le tableau d’avancement de la réaction.

Avancement
++
\rightarrow
++
État initial x=0x=0 mol
État intermédiaire xx
État final xmaxx_\text{max}

5. Déterminer le temps de demi-réaction t1/2t _{1/2} pour chaque chaque condition expérimentale.


6. Préciser les paramètres influençant le temps de demi-réaction.
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Synthèse de l'activité

Expliquer la différence entre un catalyseur et un facteur cinétique.
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