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Classe de TSPartie A-Chap 3  ChimieCorrection exercicesCorrection des exercices du chapitre 3 Exercice n° 8 p 62 : a.On utilise la formule : nH2O2= [H2O2]×V -2 -3-3  Al’instant initial, on a par exemple : nH2O2×100*10 =4.6*10 mol= 4.6*10  Onobtient ainsi les autres valeurs en répétant le calcul ci-dessus : t(min)0 1 3 5 710 12 15 20 -2 [H2O2] (10mol/L)0,85 0,64,6 4,1 3,2 2,5 2,1 1,5 1,2 4,60E- 4,10E- 3,20E- 2,50E- 2,10E- 1,50E- 1,20E- 8,50E- 6,00E-nH2O2(mol) 03 03 03 03 03 03 03 04 04 x (mol)0,0020 0,000250,0007 0,001050,00125 0,001550,0017 0,00188 b.Tableau d’avancement : Equation de la réaction 2 H2O2(aq) O2(g) +2 H2O(l)Avancement Etatn(H2O2(aq)) n(O2(g)) n(H2O(l)) (mol) Initial 0ni0 0 En coursx nix x– 2x Final xmax ni– 2xmax xmaxx 2maxDonc on a : n = ni– 2x c.On utilise la relation trouvée précédemment en la transformant : n%n i n = ni– 2xx =, on l’utilise pour calculer tous les x à chaque t donné (voir tableau) 2 d.On peut utiliser pour cela un tableur sur l’ordinateur de type Excel : x=f(t) 0,0025 0,002 0,0015 x=f(t) 0,001 0,0005 0 0 510 15 20 25 t (min) e.Pour évaluer la vitesse volumique de réaction à deux instants, on a plusieurs choix : Soit tracer la tangente à la courbe aux temps demandés puis calculer leur cœfficient directeur. Soit calculer une vitesse instantanée sous cette forme : 1dx On sait que v =. dt A t = 1 min, on se sert de l’avancement de la réaction à la date qui précède (t = 0) et de celui à la date qui suit (t = 3). 1 0.00070-3 On effectue : v == 2.3*10mol/L/min %3 100 *103%0 -4 A t = 10 min on effectue de même et on trouve v = 3*10mol/L/min La vitesse est bien plus grande au début de la réaction qu’à la fin.  1
Classe de TSPartie A-Chap 3  ChimieCorrection exercicesf.L’avancement maximal correspond à 0.002 mol. Le temps de demi réaction est le temps auquel l’avancement est égal à xmax/2 ; donc par lecture graphique : t1/2= 5 min environ Exercices n°13 p 64 : mrm liqliq liq a. Ondoit utiliser plusieurs formules : nliq= ;d1etrliq1MrV liqeau liq On a d = 0.85 etρeau= 1 g/mL d’oùρliq= 0.85×1 = 0.85 g/mL D’où mliq= 0.85×1 = 0.85 g 0.85%3 Et enfin nliq=19.2 *10mol92.6 b.Tableau d’avancement : + -Equation de la réactionRCl +H2O H(aq) +Cl(aq)ROH + Etat duAvancement nRClnH2OnH+nCl-nROH système (xen mol) Initial (t=0)x = 0n00 0 0 excès En cours (t)x n0x x x-x excès n0– xmax=Final (t) xmaxexcès xmaxxmaxxmax 0 On déduit aisément de ce tableau quexmax= n0. c.Les espèces chimiques responsables de l’évolution de la conductivitéσsont les espèces chargées : + -H(aq)et Cl(aq)+ +- - Onsait queσ=Σλi×[i] donc :σ=λ(H(aq))×[ H(aq)]+λ(Cl(aq))×[ Cl(aq)] n 0+ - =×(λ(H(aq)) +λ(Cl(aq))) V x+ - Et:σt= ×(λ(H(aq)) +λ(Cl(aq)))  Oneffectue le rapport entreσetσt: sn/V n´s ¥0 0t 1 Ûx1sx/Vs¥ t d.Calcul de x à différentes dates : %3%3 9.2 *10´1.5 *10-3 A t = 2 min : pourθ= 30°C : x =mol= 1.8*10 %3 7.6 *10 %3%3 9.2 *10´2.5 *10% 3  pourθ= 40°C : x =12.7 *10mol%3 8.4 *10 (σtest lue sur le graphique sur les deux courbes) On construit alors le tableau : t (min)2 5 915 19 -3 -3 -3 -3 -3 x (θ= 30°C)1.8*10 3.6*10 5.4*10 7.3*10 7.9*10 -3 -3 -3 -3 -3 x (θ= 40°C)2.7*10 5.5*10 7.1*10 8.2*10 8.8*10  2
Classe de TSPartie A-Chap 3  ChimieCorrection exercicese.Graphique x = f(t) : x =f(t) 0,01 0,008 0,006 x = f(t) à 30°C x = f(t) à 40°C 0,004 0,002 0 200 10 t (min) f.On sait que la température est un paramètre cinétique, elleagit sur la vitesse des transformationschimiques. Et en général, plus la température est élevée, plus la transformation est rapide. De plus, on voit ici que la températureagit sur le rendement, sinon nous aurions la même valeur de xpour les deux courbes, c’est à dire la même limite lorsque t tend vers. -3 g.On considère que pourθ= 30°C, xmaxmol.= 7.9*10 -3 On se situe au temps t1/2lorsque x = xmax/2 = 3.95*10mol. Donc t1/2= 5.5min.-3  Onconsidère que pourθ= 40°C, xmax= 8.8*10mol. -3  Onse situe au temps t1/2lorsque x = xmax/2 = 4.4*10mol. Donc t1/2= 4min.
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