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Cinétique clique et catalyse

Publié le 17/09/2015

Extrait du document

Comme ü (t) est le coefficient directeur de la tangente, à l’instant t, à la courbe u = f (t ), nous obtenons le résultat fondamental suivant : à un instant quelconque, le coefficient directeur de la tangente à la courbe de u (t) est proportionnel à la vitesse de disparition des ions permanganate.

 

Nous constatons que le graphe de u (t) est horizontal (ü (t) = 0) sur l’intervalle de temps [0 ; 240 s] et pour t? 300 s. La vitesse de disparition des ions permanganate est donc nulle sur ces intervalles. La vitesse de la réaction est maximale lorsque ü (t) l’est. Cela se produit lorsque la dérivée ü (t) de ü (t) est nulle, c’est-à-dire au point d’inflexion du graphe de la fonction u (t). Sur ce graphe, nous constatons que le point d’inflexion correspond à tm = 259 s (la méthode des tangentes peut être utilisée).

Figure 1

 

Une cuve parallélépipédique en verre contient le milieu réactionnel.

 

Un faisceau de lumière monochromatique verte traverse la cuve avant d’éclairer une photopile reliée à un montage électronique convenable. Lors de son passage dans la cuve, la lumière verte est plus ou moins absorbée selon que la concentration du milieu réactionnel en ions MnO 4 est plus ou moins grande. On admettra que la différence de potentiel u mesurée à l’aide d’un millivoltmètre aux bornes du montage électronique est proportionnelle à la concentration du milieu réactionnel en ions permanganate.

« • 1.

Préparation des solutions La cuve contient initialement 50 cm3 de solution d'acide oxalique H 2C 204 à 0,25 mol · L- 1 en présence d'un excès d'acide sulfu ­ rique et un volume V de solution de permanganate de potassium à 0, 10 mol · L -l.

1.

Écrire l'équation de la réacti on d'oxydo-réduction considérée.

2.

Déterminer la valeur de V (en cm 3) telle que le milieu réactionnel soit dans les propor tions stœchiométriques.

• 11.

Expérience Le milieu réactionnel est réalisé à la date zéro.

Ensuite, pendant toute l'expérience, on relève les indications du millivoltmètre à intervalles de temps égaux et l'on représente gra phiquement les variati ons de la différence de pot entiel u en fonction de la date t (fig.

2).

1.

Dans quels intervalles de temps la vitesse de réacti on est-elle pratiquement nulle ? Pour quelle date tm est-elle maximale ? 2.

Expliquer pourquoi la vitesse de réacti on, pratiquement nulle pe ndant une longue «phase d'attente », augmente ensuite rapi­ dement jusqu'à atteindre un maximum.

Expliquer pourquoi la, vitesse diminue et tend vers zéro pour t > tm .

14 4 0u en mV i : 30 L 20 i ! : 10 i ! ____ ...

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