Vitesse de réaction Exercice 26 p55

CH3 - C - OH CH3 2-méthyl propan- 2-ol Chaine de 3 carbones 1. Donner le nom de l ’alcool obtenu Groupement méthyl sur le deuxième carbone CH3 - C - OH CH3 2-méthyl propan- 2-ol 1 2 Groupement hydroxyle sur le deuxième carbone tétraèdrique 3 Chaine de 3 carbones

Les ions présents en solution sont donc : 2.a exprimer la relation donnant l ’intensité du courant dans la solution L ’équation chimique de la transformation est : Les ions présents en solution sont donc : L ’ion oxonium H3O+ l ’ion chlorure Cl- La conductivité du mélange est par conséquent : Donc :

D ’après le tableau d ’avancement à chaque instant : 2.b Montrer qu ’à chaque instant on a :[H3O+]=[Cl-] D ’après le tableau d ’avancement à chaque instant : Soit :

Et : Donc : termes constants = k 2.c En déduire que l ’intensité I est proportionnelle à la concentration en ions oxonium Et : Donc : termes constants = k

2.d déterminer la valeur de la constante k et sa dimension

Or ces deux grandeurs ont pour dimensions : 2.d déterminer la valeur de la constante k et sa dimension Donc : Or ces deux grandeurs ont pour dimensions : I : intensité [A] [H3O+] : concentration en [mol].[M]-3 Donc : L ’unité de k est donc A.m3 .mol-1

- prélever 10mL de la solution : 3. Préciser le matériel pour : 10 mL - prélever 10mL de la solution : Pipette jaugée de 10ml -200 mL d ’eau à ajouter : Fiole jaugée de 200ml

On complète alors le tableau sachant que : 4.a Calculer la concentration en ions oxonium à chaque instant On complète alors le tableau sachant que :

4.a Calculer la concentration en ions oxonium à chaque instant t I C min mA mol/L 0 4,76 2,8 0,5 8,84 5,2 1 11,9 7 1,5 13,6 8 2 15,6 9,176 2,5 17,7 10,41 3 19,4 11,41 3,5 20,4 12 4 21,8 12,82 5 23,5 13,82 6 24,8 14,59 7 25,5 15 8 25,5 15 9 25,5 15 10 25,5 15

4.b tracer le graphique c. le chronomètre a t-il été déclenché à l ’instant initial A t= 0min, [H3O+]= 2,8.10-3 mol.L-1 ( ce qui correspond à un pH de 2,55 ). Ces ions ne proviennent donc pas de l ’eau ( pH= 7 ) Ils ont donc été formés par cette transformation qui avait déjà commencée.

On prélève alors 10mL de cette solution soit : 5.a Quelle est la quantité d ’ions oxonium à l ’EF si la transformation est totale ? On dissout 5,55g de 2-chloro-2-méthylpropane dans 200mL d ’acétone soit : On prélève alors 10mL de cette solution soit : On y ajoute 200mL d ’eau donc :

Or ,d ’après le tableau d ’avancement : 5.a Quelle est la quantité d ’ions oxonium à l ’EF si la transformation est totale ? Or ,d ’après le tableau d ’avancement : Si la transformation est totale , le réactif limitant est entièrement consommé à l ’EF soit : nfinal= ni - xmax = 0 xmax= ni= 3.10-3 mol Et :

5.a Quelle est la concentration en ions oxonium à l ’EF dans ce cas ?

Graphiquement à l ’EF on trouve : 5.c l ’hypothèse ( réaction totale ) est-elle vérifiée ? Graphiquement à l ’EF on trouve : Aux erreurs expérimentales près , l ’hypothèse est donc vérifiée

Par définition : Or à chaque instant : Donc 6.a Exprimer la vitesse de réaction Par définition : Or à chaque instant : Donc

On mesure : V= 2,25.10-3 mol.L-1.min-1 6.a Déterminer la vitesse à l ’instant t =2min = coefficient directeur de la tangente à la courbe [H3O+]=f(t) à l ’instant t= 2min On mesure : V= 2,25.10-3 mol.L-1.min-1