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 .
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Figure 2.
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