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Contrôle cinétique

Objectifs

• Mettre en œuvre des conditions expérimentales permettant d’améliorer le rendement ou la vitesse.

Doc. 1

Hydrolyse du bromure de tertiobutyle

Doc. 2

Protocole proposé

Doc. 3

Solubilité du bromure de tertiobutyle

• Conductivités molaires ioniques : $\lambda\left(\mathrm{Br}^{-}\right)=7{,}8$ mS·m²·mol^-1 et $\lambda\left(\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right)=35{,}0$ mS·m²·mol^-1

✔ REA : Mettre en œuvre un protocole

✔ REA : Effectuer des mesures avec des capteurs

✔ VAL : Exploiter un ensemble de mesures

1. Exprimer la conductivité $\sigma(t)$ de la solution en fonction de la concentration du bromure de tertiobutyle notée $c(t)$, puis exprimer la conductivité finale $\sigma_{\infty}$ en fonction de la concentration initiale $c_{0}$ du bromure de tertiobutyle. En déduire l’expression :
$c(t)=\dfrac{c_{0} ·\left(\sigma_{\infty}-\sigma(t)\right)}{\sigma_{\infty}}$


2. Mettre en œuvre le protocole proposé.


3. Tracer les évolutions temporelles de la conductivité $\sigma(t)$, de la concentration $c(t)$, puis celle de la vitesse volumique de disparition $v(t)$ du bromure de tertiobutyle. Vérifier que cette évolution suit une loi de vitesse d’ordre 1.


4. Étant donné le matériel fourni, préciser les facteurs cinétiques susceptibles d'être modifiés. Identifier les opérations à réaliser pour améliorer la cinétique de la synthèse.


5. Proposer, puis mettre en œuvre un nouveau protocole optimisant la vitesse volumique de disparition.

À partir de l’ensemble des tracés obtenus par les différents groupes, donner les conditions afin d’optimiser la cinétique de la formation du tertiobutanol.