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Modélisation microscopique

Objectif

• Modéliser microscopiquement une transformation.

Doc. 1

Mécanisme réactionnel

• $\text{S}_2\text{O}^{2-}_8(\text{aq})\ + \ \text{I}^-(\text{aq}) \rightarrow \ \text{S}_2\text{O}_8\text{I}^{3-}(\text{aq})$


• $\text{S}_2\text{O}_8\text{I}^{3-}(\text{aq}) \ + \ \text{I}^-(\text{aq}) \rightarrow \ 2\ \text{SO}^{2-}_4(\text{aq}) \ + \ \text{I}_2(\text{aq})$

Doc. 2

Formalisme de la flèche courbe

Doc. 3

Mécanisme catalysé ou non

$2 \ \text{H}_2\text{O}_2(\text{aq}) \rightarrow \ 2 \ \text{H}_2\text{O}(\text{l}) \ + \ \text{O}_2(\text{aq})$
L’ajout d’un catalyseur $\text{Br}^-(\text{aq})$ en milieu acide modifie le mécanisme et permet d’accélérer la réaction :

• $\text{H}^+(\text{aq}) \ + \ \text{H}_2\text{O}_2(\text{aq}) \rightarrow$$\ \text{H}_3\text{O}^+_2 (\text{aq})$


• $\text{H}_3\text{O}^+_2(\text{aq}) \ + \ \text{Br}^-(\text{aq}) \rightarrow$$\ \text{HOBr}(\text{aq}) \ + \ \text{H}_2\text{O}(\text{l})$


• $\text{HOBr}(\text{aq})\ + \ \text{H}_2\text{O}_2 (\text{aq}) \rightarrow$ $\text{H}^+(\text{aq})\ + \ \text{Br}^-(\text{aq}) \ + \ \text{O}_2(\text{aq}) \ + \ \text{H}_2 \text{O}(\text{l})$

Doc. 4

Cinétique en animation

Faites varier la température et la concentration des réactifs et observez les différences de comportement des entités sur l’animation.

✔ APP : Formuler des hypothèses

✔ RAI/ANA : Lier modèles microscopiques et grandeurs macroscopiques

1. Retrouver l’équation de la réaction du doc. 1 (⇧) à l’aide du mécanisme réactionnel fourni.


2. Proposer une définition des termes acte élémentaire et intermédiaire réactionnel. Dans le mécanisme du doc. 1 (⇧), dénombrer les actes élémentaires. Citer un intermédiaire réactionnel dans ce mécanisme.


3. Expliquer le sens des flèches courbes du doc. 2 (⇧). Proposer, pour le premier acte élémentaire du doc. 3 (⇧), une flèche courbe modélisant les déplacements d’électrons.

4. Retrouver l’équation de la réaction à l’aide du mécanisme réactionnel catalysé du doc. 3 (⇧). Conclure quant à l’évolution de la quantité du catalyseur $\text{Br}^-(\text{aq})$ au cours de la réaction.


5. Proposer une interprétation microscopique quant à l’influence de la température et de la concentration sur la vitesse d’une réaction.

Proposer une explication au rôle joué par le catalyseur à l’échelle microscopique.