Chargement de l'audio en cours
Plus

Plus

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

Mode édition
Ajouter

Ajouter

Terminer

Terminer




Exercices




Savoir-faire - Parcours d'apprentissage

10
15
20

8
DIFF

11
24

12
14
23
Voir les réponses

Pour s'échauffer


5
Vitesse volumique

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

5 Br(aq)+BrO3(aq)+6 H+(aq) 3 Br2(aq)+3 H2O(l)5 \ \text{Br}^-(\text{aq}) + \text{BrO}^-_3(\text{aq}) + 6 \ \text{H}^+(\text{aq}) \rightarrow \ 3 \ \text{Br}_2(\text{aq}) + 3 \ \text{H}_2\text{O}(\text{l})

Cette réaction est réalisée à pH\text{pH} constant, avec des ions bromure Br(aq)\text{Br}^-(\text{aq}) en excès. Dans ces conditions, la réaction est d’ordre 1 par rapport aux ions bromate BrO3(aq)\text{BrO}^-_3(\text{aq}).

Calculer la vitesse volumique initiale de disparition des ions bromate BrO3(aq)\text{BrO}^-_3(\text{aq}) sachant que k=5,0×104k = 5{,}0 \times 10^{-4} s-1 et [BrO3]0=1,0×103[\text{BrO}^-_3]_0 = 1{,}0 \times 10^{-3} mol·L-1.
Voir les réponses

6
Intermédiaire réactionnel

Citer l’intermédiaire réactionnel présent dans le mécanisme suivant :
    • C4H9Br(aq) C4H9+(aq)+Br(aq)\text{C}_4\text{H}_9\text{Br}(\text{aq}) \rightarrow \ \text{C}_4\text{H}^+_9(\text{aq}) + \text{Br}^-(\text{aq})
    • C4H9+(aq)+HO(aq) C4H8(aq)+H2O(l)\text{C}_4\text{H}^+_9(\text{aq}) + \text{HO}^-(\text{aq}) \rightarrow \ \text{C}_4\text{H}_8(\text{aq}) + \text{H}_2\text{O}(\text{l})

Voir les réponses

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



Lancer le module Geogebra
Vous devez vous connecter sur GeoGebra afin de sauvegarder votre travail
Voir les réponses
Voir les réponses

8
Temps de demi-réaction

D’après le graphique ci-dessous, déterminer le temps de demi-réaction t1/2t_{1/2}.

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


Voir les réponses

Pour commencer

Vitesse volumique


9
Suivi de réaction

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

On s’intéresse à la réaction entre le diiode I2(aq)\text{I}_2(\text{aq}) jaune et le dihydrogène H2(aq)\text{H}_2(\text{aq}) incolore, solubilisé par un barbotage du gaz H2(g)\text{H}_2(\text{g}) :

H2(aq)+I2(aq) 2 H+(aq)+2 I(aq)\text{H}_2(\text{aq}) + \text{I}_2(\text{aq}) \rightarrow \ 2\ \text{H}^+(\text{aq}) + 2\ \text{I}^-(\text{aq})

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.
Voir les réponses

10
Température comme facteur cinétique

APP : Extraire l’information utile

Les ions peroxodisulfate S2O82(aq)\text{S}_2\text{O}^{2-}_8(\text{aq}) oxydent les ions iodure I(aq)\text{I}^-(\text{aq}) selon une transformation totale. On précise que ces deux espèces chimiques appartiennent aux couples d’oxydoréduction S2O82(aq)/SO42(aq)\text{S}_2\text{O}^{2-}_8(\text{aq}) / \text{SO}^{2-}_4(\text{aq}) et I3(aq)/I(aq)\text{I}_3^-(\text{aq}) / \text{I}^-(\text{aq}).

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 t1/2t_{1/2} à 297 K.


Concentration en ion S2O82(aq)\text{S}_2\text{O}^{2-}_8(\text{aq})
Concentration en ion

Le graphe représente l’évolution temporelle de la concentration en ion S2O82(aq)\text{S}_2\text{O}^{2-}_8(\text{aq}) pour différentes températures du milieu réactionnel.
Voir les réponses
Voir les réponses

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 (T1<T2<T3T_1 \lt T_2 \lt T_3).

Ordre et température

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


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

Mécanisme


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 H+\text{H}^+ est reformé. Qualifier cette espèce.
Voir les réponses

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

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.
Voir les réponses

15
Chloration du chloroforme

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

On présente le mécanisme réactionnel de chloration du chloroforme CCl4(aq)\text{CCl}_4(\text{aq}). Il s’agit d’une réaction radicalaire, car elle fait intervenir Cl(aq)\text{Cl}^{\bullet}(\text{aq}), une espèce très instable, appelée radical. Cette espèce est produite par la décomposition de Cl2(aq)\text{Cl}_2(\text{aq}) sous l’effet de la lumière.
  • Cl2(aq) 2 Cl(aq)\text{Cl}_2(\text{aq}) \rightarrow \ 2\ \text{Cl}^{\bullet}(\text{aq}) (initiation)
  • Cl(aq)+CHCl3(aq) HCl(aq)+CCl3(aq)\text{Cl}^{\bullet}(\text{aq}) + \text{CHCl}_3(\text{aq}) \rightarrow \ \text{HCl}(\text{aq}) + \text{CCl}^{\bullet}_3(\text{aq})
  • CCl3(aq)+Cl2(aq) CCl4(aq)+Cl(aq)\text{CCl}^{\bullet}_3(\text{aq}) + \text{Cl}_2(\text{aq}) \rightarrow \ \text{CCl}_4(\text{aq}) + \text{Cl}^{\bullet}(\text{aq})
  • 2 Cl(aq) Cl2(aq)2\ \text{Cl}^{\bullet}(\text{aq}) \rightarrow \ \text{Cl}_2(\text{aq}) (terminaison)

1. Identifier le ou les intermédiaires réactionnels.


2. Identifier le facteur cinétique.


3. Écrire l’équation-bilan de cette réaction.
Voir les réponses
Voir les réponses

16
Décomposition de l'ozone

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

L’ozone stratosphérique O3(g)\text{O}_3(\text{g}), sous l’effet de la lumière, peut se décomposer en dioxygène O2(g)\text{O}_2(\text{g}) selon le mécanisme réactionnel suivant :
  • O3(g) O2(g)+O(g)\text{O}_3(\text{g}) \rightarrow \ \text{O}_2(\text{g}) + \text{O}^{\bullet}(\text{g})
  • O3(g)+O(g) 2 O2(g)\text{O}_3(\text{g}) + \text{O}^{\bullet}(\text{g}) \rightarrow \ 2\ \text{O}_2(\text{g})

Ce mécanisme est très lent et fait intervenir une espèce très instable O(g)\text{O}^{\bullet}(\text{g}), dite radicalaire. Le dichlore Cl2(g)\text{Cl}_2(\text{g}) catalyse cette réaction selon le mécanisme suivant :
  • Cl2(g)+O3(g) ClO(g)+ClO2(g)\text{Cl}_2(\text{g}) + \text{O}_3(\text{g}) \rightarrow \ \text{ClO}(\text{g}) + \text{ClO}_2(\text{g})
  • ClO2(g)+O3(g) ClO3(g)+O2(g)\text{ClO}_2(\text{g}) + \text{O}_3(\text{g}) \rightarrow \ \text{ClO}_3(\text{g}) + \text{O}_2(\text{g})
  • ClO3(g)+O3(g) ClO2(g)+2 O2(g)\text{ClO}_3(\text{g}) + \text{O}_3(\text{g}) \rightarrow \ \text{ClO}_2(\text{g}) + 2\ \text{O}_2(\text{g})
  • 2 ClO3(g) Cl2(g)+3 O2(g)2\ \text{ClO}_3(\text{g}) \rightarrow \ \text{Cl}_2(\text{g}) + 3\ \text{O}_2(\text{g})

L’espèce chimique ClO(g)\text{ClO}(\text{g}) est détruite par d’autres réactions.

1. Écrire l’équation-bilan de la décomposition de l’ozone O3(g)\text{O}_3(\text{g}) 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
Voir les réponses

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.

17
Décomposition du pentoxyde d'azote (1) ◉◉

APP : Extraire l’information utile

À l’aide du graphique, déterminer le temps de demi‑réaction t1/2t_{1/2} de la décomposition du pentoxyde d’azote N2O5(g)\text{N}_2\text{O}_5(\text{g}) en dioxygène O2(g)\text{O}_2(\text{g}) à 1 200 K.

Décomposition du pentoxyde d'azote
Voir les réponses

18
Décomposition du pentoxyde d'azote (2) ◉◉

APP : Extraire l’information

Le pentoxyde d’azote N2O5(g)\text{N}_2\text{O}_5(\text{g}) se décompose selon la réaction d’équation suivante :

2 N2O5(g) 4 NO2(g)+O2(g)2\ \text{N}_2\text{O}_5(\text{g}) \rightarrow \ 4\ \text{NO}_2(\text{g}) + \text{O}_2(\text{g})

1. Dresser le tableau d’avancement de la décomposition du pentoxyde d’azote N2O5(g)\text{N}_2\text{O}_5(\text{g}) en dioxygène O2(g)\text{O}_2(\text{g}) et en dioxyde d’azote NO2(g)\text{NO}_2(\text{g}) à 500 K.

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

2. D’après la représentation graphique fournie, déterminer le temps de demi-réaction t1/2t_{1/2} de la décomposition du pentoxyde d’azote N2O5(g)\text{N}_2\text{O}_5(\text{g}) à 500 K.


Données
  • Concentration initiale : [N2O5]0=0,125[\text{N}_2\text{O}_5]_0 = 0{,}125 mol·L-1
  • Volume total de l’enceinte : V=1,00V = 1{,}00 L

Décomposition du entoxyde d'azote
Voir les réponses
Voir les réponses

19
Décomposition du pentoxyde d'azote (3) ◉◉◉

APP : Extraire l’information

Le pentoxyde d’azote N2O5(g)\text{N}_2\text{O}_5(\text{g}) se décompose selon la réaction d’équation :

2 N2O5(g) 4 NO2(g)+O2(g)2\ \text{N}_2\text{O}_5(\text{g}) \rightarrow \ 4\ \text{NO}_2(\text{g}) + \text{O}_2(\text{g})

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

2. Tracer le graphique correspondant à l’évolution de la concentration en dioxygène O2(g)\text{O}_2(\text{g}) en fonction du temps d’après le tableau suivant :

tt (× 10-3 s) 0 2,0 4,0 6,0
[O2][\text{O}_2] mol·L-1 0 0,15 0,26 0,33


Lancer le module Geogebra
Vous devez vous connecter sur GeoGebra afin de sauvegarder votre travail

3. Déterminer le temps de demi-réaction t1/2t_{1/2} de la réaction à 1 000 K.
Voir les réponses
Utilisation des cookies
En poursuivant votre navigation sans modifier vos paramètres, vous acceptez l'utilisation des cookies permettant le bon fonctionnement du service.
Pour plus d’informations, cliquez ici.