Cinétique chimique/Exercices/Vitesse de réaction

Vitesse de réaction
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Exercices no1
Leçon : Cinétique chimique

Exercices de niveau 14.

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Vitesse volumique d'une réactionModifier

Soit une réaction chimique :  

L' avancement volumique d'une réaction, que l’on note  , est défini par la relation  

ξ est l'avancement standard , tel que   en mol.
  est le volume du système en m3.


On appelle vitesse de réaction la grandeur   calculée à l'instant   et définie par :

 


  est en mol.m⁻³.s⁻¹

Détermination graphique de la vitesse volumiqueModifier

  • Tracer la courbe de l'avancement   en fonction du temps
  • Déterminer graphiquement la dérivée de l'avancement par rapport au temps à l'instant   = B :  .

  représente la pente de la tangente à la courbe au point B.

Pour déterminer   :

  1. Tracer la tangente à la courbe au point B qui correspond au temps  
  2. Prendre 2 points A et C situés sur la tangente mais très éloignés (pour plus de précision)
  3. Calculer la dérivée de l'avancement par rapport au temps en calculant simplement la pente de la tangente à l'aide des coordonnées des points A et C :


 


 
avancement ξ en mmol en fonction du temps t en seconde
la pente de la tangente permet de calculer la vitesse de la réaction chimique au temps  
  • Diviser la valeur obtenue par le volume   pour obtenir la vitesse volumique à l'instant   :
 
  • application numérique:

Sachant que pour t = 17 s (point B), on a OC = 5,5 mmol , AO = 29 s.

1) Calculer la vitesse volumique si le volume de la solution est égal à 100 mL.
2) Calculer le temps de demi-réaction  .