Eléments de correction du TP suivi cinétique par spectrophotométrie

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Eléments de correction du TP 6 : suivi cinétique par spectrophotométrie II°) Questions sur le protocole : Lorsque l'on veut faire le spectre d'absorption de la phénolphtaléine pour déterminer ?0, le pH mesuré est de 12 : la réaction de décoloration de la phénolphtaléine n'a donc pas lieu car le milieu n'est pas encore assez basique Faire le zéro au spectrophotomètre avec la soude seule est l'étape dite « faire le blanc ». Elle permet de s'affranchir de l'absorption due à la solution autre que la phénolphtaléine et de l'absorption due aux parois de la cuve Lors du suivi cinétique de la réaction, le pH mesuré est bien supérieur à 12 : le milieu est suffisamment basique pour que la réaction de décoloration est lieu. III) Questions à préparer avant la séance : 1. Conservation de la matière : La réaction étant : phénolphtaléine = carbinol On a à tout instant : [ ] [ ] [ ] aphénolcarbinolphénol inin ==+ 0 Soit [ ] [ ] )1( ?? ?=?=?= aaacarbinolaphénol in A t= 0, ?=0 2. Expression de v : [ ] 11 ??=?= vvdt phénold v in En supposant que les réactions sont d'ordres partiels 1, on a )1(][ 1'1'1 ??== akphénolkv in Et [ ] ?akcarbinolkv 111 ??? == Equation différentielle : L'expression de la vitesse devient : ??? akak dt ad v 11 ' )1()1(( ?

  • réaction de décoloration

  • intégration de l'équation différentielle

  • aa aa

  • lors du suivi cinétique de la réaction


Publié le : mardi 19 juin 2012
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Source : cpge-brizeux.fr
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Eléments de correction du TP 6 : suivi cinétique par spectrophotométrie II°) Questions sur le protocole : Lorsque l’on veut faire le spectre d’absorption de la phénolphtaléine pour déterminerl0, le pH mesuré est de 12 : la réaction de décoloration de la phénolphtaléine n’a donc pas lieu car le milieu n’est pas encore assez basique Faire le zéro au spectrophotomètre avec la soude seule est l’étape dite « faire le blanc ». Elle permet de s’affranchir de l’absorption due à la solution autre que la phénolphtaléine et de l’absorption due aux parois de la cuve Lors du suivi cinétique de la réaction, le pH mesuré est bien supérieur à 12: le milieu est suffisamment basique pour que la réaction de décoloration est lieu. III) Questions à préparer avant la séance : 1.Conservation de la matière: La réaction étant :phénolphtaléine = carbinol in in On a à tout instant :phénol]#carbinol]1phénol]1a0 in Soitphénol]1a%carbinol]1a%aa1a(1%a) A t= 0,a=0 2.Expression de v: in d phénol] 1 %1v%v v1%1dt 'in' En supposant que les réactions sont d’ordres partiels 1, on av1k1[phénol]1k1a(1%a) 1 Etv%11k%1carbinol]1k%1aaEquation différentielle: d(a(1 )' % L’expression de la vitesse devient :v1 %1k1a(1%a)k%aa1 dt d((1 )'d % 1% %1 %#a On peut simplifier par a, il reste :k1(1a)k%asoitk'1(k'1k%1) 1 dt dt 3.Intégration de l’équation différentielle: La solution de l’équation est la somme d’une solution de l’équation sans second membre et d’une solution particulière k %(k1#k1)t'1 ' % a(t)1leeta1ESSMpart k'#k% 1 1 k' ' %(k1#k)t1 %1 Donca(t)1le+# k'1k%1
k' 1 On détermine la constantegrâce aux CI : à t= 0,a=0 doncl=-k'#k 1%1 k'k k t ' 1%(1#%) 1 Finalement,a(t)1(1%e)k'#k 1%1 Relation à déduire:k k a( '1#%1)%(k1#k%1)t ' La relation précédente peut se réécrire%11 %ek' 1 k' (k'k) a( '1#%1%1#%1% #a k k)(k k)t1 1%1 ' So doncln( )(k'k)t it1% 1e1 %1#%1 eton en déduit donc la k'k' 1 1 k' 1 relation (1) :ln( )1(k'#k)t1%1 k'%(k'#k)a 1 1%1 4.A l’équilibre: và l’éq 11v%1uilibre k' ' 1 Donck1(1%a)1kaet donca1¥ %1¥ ¥ k'#k 1%1 1 Alors la relation (1) que l’ol s’écrit n pouvait écrire:n( )1(k'1#k%1)t (# k'1k%1) 1%a k' 1 a 1¥ 1k'k)tsoitln( )1(k'#k)tln( )(1#%1%1 1 aa%a ¥ 1% a ¥ 5.Utilisation de la loi de Beer-Lambert: in a.A1el[phénol] soitt= 0,A1ela; à t,A1ela(1%a)et à t¥, 0 00 0 A¥1ela(1%a¥)0 b.D’après précédemment% 1e1%a)%(1%a)]1e(a%a) A A¥0la[(¥0la¥ de même% 1a A A¥ela¥0 0 A%Aa 0¥ ¥ Donc1A%Aa%a ¥ ¥ A%Aa 0¥ ¥ 1 1# En utilisant la relation (2), on a doncln( )ln( )(k'k%)t et donc 1 1 % % A A¥a¥a % 1% %#ln(A A¥) ln(A A¥) (k'k%)t 0 11 IV) Questions à répondre au cours de la séance : 6.Monotonie de A= f(t) La courbe est décroissante car progressivement la seule espèce qui absorbe, la phénolphtaléine, disparaît.
7.Graphe à tracer: On trace ln (A-A¥) =f(t) 8.Coefficient de corrélation: Je rappelle qu’à partir de R²>0,99, on considère que les points sont très bien alignés. On devait trouver des valeurs pas trop éloignées des suivantes :  y= -0,0007x+0,0205 Par identification le coefficient directeur vaut%(k'#k%)1 %0,0007 1 1 Et l’ordonnée à l’origine% ln(A A¥)10,02050 A1A¥#exp(0,0205)11,22Donc 0 9.Constantes de vitesse A%Aela%ela(1%a) 0¥0 0¥ 1 1aD’après la Q.5.b,¥ Aela 0 0 k' 1 Et d’autre part,a1donc ¥ k'1#k%1 % A A¥1,22%0,2% % 0 41 1 #1 #1 k'a¥(k'k%) (k'k%) (0,0007)15,8.10s1 11 11 A1,22 0 %4%1 ck1 %0005811,1.10sEt don%10,0007 0, 10.Temps de demi-réaction :On trouvetaux alentours de 17 min
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