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Exercices Pour s'échauffer/Pour commencer
P.94-96




Exercices




Savoir-faire - Parcours d'apprentissage

10
15
20

8
DIFF

11
24

12
14
23
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Pour s'échauffer

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5
Vitesse volumique

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



Cette réaction est réalisée à constant, avec des ions bromure en excès. Dans ces conditions, la réaction est d’ordre 1 par rapport aux ions bromate .

Calculer la vitesse volumique initiale de disparition des ions bromate sachant que s-1 et mol·L-1.
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6
Intermédiaire réactionnel

Citer l’intermédiaire réactionnel présent dans le mécanisme suivant :

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7
Facteur cinétique

En considérant le graphique ci-dessous, représenter l’allure de la courbe si l’on diminuait la température du milieu réactionnel.

Évolution temporelle d'une concentration
Évolution temporelle d'une concentration



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8
Temps de demi-réaction

D’après le graphique ci-dessous, déterminer le temps de demi-réaction .

Évolution temporelle d'une concentration
Évolution temporelle d'une concentration


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Pour commencer

Vitesse volumique

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9
Suivi de réaction

APP : Faire des prévisions à l’aide d’un modèle

On s’intéresse à la réaction entre le diiode jaune et le dihydrogène incolore, solubilisé par un barbotage du gaz :


1. Proposer un ou plusieurs capteurs adaptés pour suivre l’évolution temporelle de cette transformation.


2. Pour chaque capteur, préciser comment évoluerait la grandeur suivie.
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10
Température comme facteur cinétique

APP : Extraire l’information utile

Les ions peroxodisulfate oxydent les ions iodure selon une transformation totale. On précise que ces deux espèces chimiques appartiennent aux couples d’oxydoréduction et .

1. Écrire l’équation de la réaction.


2. D’après le doc. ci-dessous, justifier que la température est un facteur cinétique et préciser son influence.


3. Déterminer graphiquement le temps de demiréaction à 297 K.


Concentration en ion
Concentration en ion

Le graphe représente l’évolution temporelle de la concentration en ion pour différentes températures du milieu réactionnel.
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11
Ordre et température

VAL : Analyser des résultats

Un étudiant sort d’une séance de travaux pratiques, la tête un peu ailleurs, avec pour tâche de terminer le compte-rendu pour le lendemain. Ce TP est très important pour son cursus et, avec le stress, il constate qu’il a mélangé tous ses résultats et a perdu les valeurs des constantes de vitesses associées à ses courbes. Il a réalisé la même réaction, mais à trois températures différentes ().

Ordre et température

1. Justifier que la réaction suit une loi d’ordre 1.


2. Déterminer chaque constante de vitesse sachant qu’il s’agit du coefficient directeur de la droite liant vitesse volumique de disparition et concentration du réactif.
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Mécanisme

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12
Estérification

REA : Utiliser un modèle

L’estérification est une réaction chimique couramment employée, permettant la fabrication d’esters. On s’intéresse à la cinétique de l’estérification de l’éthanoate d’éthyle à l’odeur fruitée, dont on présente les deux premières étapes du mécanisme réactionnel.

Estérification

1. Cliquer sur les formules et ajouter les lacunes électroniques d’après les règles de Lewis grâce à l'outil « dessin ».

2. Représenter les flèches courbes du mécanisme.


3. Identifier un intermédiaire réactionnel.


4. Au terme de trois autres actes élémentaires, l’ion est reformé. Qualifier cette espèce.
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13
Formalisme de la flèche courbe

APP : Formuler des hypothèses

Dessiner sur ce mécanisme réactionnel les deux flèches courbes nécessaires. Pour cela, cliquer sur l'image et utiliser l'outil « dessin ».

Formalisme de la flèche courbe
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14
Savons

RAI/MOD : Modéliser une transformation

Savons

La transformation suivante est une saponification permettant de produire un anion à la base de certains savons. Il s’agit de l’un des mécanismes réactionnels les plus étudiés en cinétique chimique.


Saponification


1. Dénombrer les actes élémentaires.


2. Identifier deux intermédiaires réactionnels.


3. Écrire l’équation-bilan de cette réaction.
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15
Chloration du chloroforme

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

On présente le mécanisme réactionnel de chloration du chloroforme . Il s’agit d’une réaction radicalaire, car elle fait intervenir , une espèce très instable, appelée radical. Cette espèce est produite par la décomposition de sous l’effet de la lumière.
  • (initiation)
  • (terminaison)

1. Identifier le ou les intermédiaires réactionnels.


2. Identifier le facteur cinétique.


3. Écrire l’équation-bilan de cette réaction.
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16
Décomposition de l'ozone

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

L’ozone stratosphérique , sous l’effet de la lumière, peut se décomposer en dioxygène selon le mécanisme réactionnel suivant :

Ce mécanisme est très lent et fait intervenir une espèce très instable , dite radicalaire. Le dichlore catalyse cette réaction selon le mécanisme suivant :

L’espèce chimique est détruite par d’autres réactions.

1. Écrire l’équation-bilan de la décomposition de l’ozone correspondant au premier mécanisme réactionnel.


2. Identifier le catalyseur dans le second mécanisme réactionnel.


3. Repérer les intermédiaires réactionnels apparaissant dans les deux mécanismes.


Atmosphère terrestre
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Une notion, trois exercices


DIFFÉRENCIATION

La concentration d’un gaz est égale au rapport entre la quantité de matière de ce gaz et le volume de l’enceinte.
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17
Décomposition du pentoxyde d'azote (1) ◉◉

APP : Extraire l’information utile

À l’aide du graphique, déterminer le temps de demi‑réaction de la décomposition du pentoxyde d’azote en dioxygène à 1 200 K.

Décomposition du pentoxyde d'azote
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Décomposition du pentoxyde d'azote (2) ◉◉

APP : Extraire l’information

Le pentoxyde d’azote se décompose selon la réaction d’équation suivante :


1. Dresser le tableau d’avancement de la décomposition du pentoxyde d’azote en dioxygène et en dioxyde d’azote à 500 K.

Avancement
État initial mol
État intermédiaire
État final

2. D’après la représentation graphique fournie, déterminer le temps de demi-réaction de la décomposition du pentoxyde d’azote à 500 K.


Données
  • Concentration initiale : mol·L-1
  • Volume total de l’enceinte : L

Décomposition du entoxyde d'azote
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Décomposition du pentoxyde d'azote (3) ◉◉◉

APP : Extraire l’information

Le pentoxyde d’azote se décompose selon la réaction d’équation :


1. Dresser le tableau d’avancement sachant que la concentration initiale en pentoxyde d’azote est égale à 1,00 mol·L-1 et le volume de l’enceinte égal à 1,0 L.


Avancement
État initial mol
État intermédiaire
État final

2. Tracer le graphique correspondant à l’évolution de la concentration en dioxygène en fonction du temps d’après le tableau suivant :


(× 10-3 s) 0 2,0 4,0 6,0
mol·L-1 0 0,15 0,26 0,33


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3. Déterminer le temps de demi-réaction de la réaction à 1 000 K.
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