SOS physique-chimie

Bonjour,
Ayant un exercice sur la spectro' et ne comprenant pas quelques éléments je fais appel à vous ^^

L'énoncé parle de la cinétique de la réaction de décomposition de l'eau oxygénée H202 par les ions iodure I- en présence d'acide sulfurique représentée par l'équation
H202 (aq) + H30+ + 2I- (aq) --> 4H20 + I2 (aq)


Dans le 1, on me demande de tracer l'absorbance A en fonction de [I2] grâce à un tableau fourni.
Le tableau : 0 0,1 0,5 1,0 2,0 4,0 6,0 8,0 ([I2] en mmol.L-1)
0 0,037 0,102 0,203 0,304 0,741 1,073 1,555 (Absorbance)


En traçant les points je me retrouve avec une droite.
C'est-à-dire une fonction linéaire passant par l'origine et proportionnelle (malheureusement je crois avoir 2 points qui ne sont pas sur la droite et largement à l'écart...)

On en déduit que A = k[I2]
Comment je peux arriver à déterminer k ?

En prenant deux absorbances et deux concentrations qui sont sur la droite, c'est-à-dire en trouvant le coefficient directeur ?


Ensuite dans le 2, on me dit qu'on place dans la cuve du spectrophotomètre un volume V0 = 1mL de solution d'H202 de concentration C0 = 0,08 mol.L-1
Et à t = 0 on ajoute un volume V'0 = 1mL de solution acidifiée de potassium K+ et I- de concentration C'0 = 0,06 mol.L-1

On me demande quel est le réactif limitant
==> J'ai trouvé I-, avec un xmax qui vaut 3.10^-5 mol.

On me demande ensuite la concentration finale de I2 en fin de réaction
==> xmax = [I2] * Vtotal
J'ai trouvé [I2] = 3*10^-5 / 2*10^-3 environ 1,5*10^-2 mol.L-1


Dans le 3., on lance la mesure de l'absorbance en fonction du temps en effectuant une mesure toutes les secondes. On obtient l'enregistrement reproduit sur le graphe ci-dessous.

On me demande de montrer que l'avancement de la réaction et l'absorbance sont reliés par une relation linéaire.
==> xmax = [I2] * V et de plus A = k [I2]
J'ai dis que [I2] = xmax / V soit A = (k * xmax)/ V
Ou alors xmax = (A / k) * V

Je ne sais pas si je dois mettre xmax = ou A=... Vous auriez une idée ?

Ensuite, c'est là où j'ai un souci, on me demande de déduire que la vitesse de la réaction se met sous la forme v = 1/B * (d(A) / dt) où B est une constante dont on donnera la valeur numérique et l'unité.
Je trouve que B c'est le volume total de la solution, soit B = 2.10^-3 L

Par contre comment je peux déterminer cette relation.. Je pars de v = 1/V * (dx / dt) ?
Car bon je vois bien que c'est la dérivée de l'absorbance en fonction du temps sur le graphe mais pour le justifier :/

Ensuite j'ai des calculs de tangente mais je ne peux pas vous dire vraiment...
J'ai encore une autre question, ici la vitesse volumique de réaction se donne en mol.L-1.s-1 ?

Pourtant on a pas l'avancement x dans la formule, on a l'absorbance qui est sans unité...
C'est pour ça que pour la relation j'imaginais qu'il fallait partir de la relation que j'avais trouvé avant, soit A = (k * xmax) / V
Mais est-ce juste et ça donnerait quoi ?

A la fin, on me demande de justifier l'évolution de la vitesse de réaction
==> J'ai dit qu'elle diminuait car la concentration des réactifs est un facteur cinétique et donc si la concentration des réactifs diminue alors la vitesse elle aussi.


Voilà, merci de me dire si c'est juste ou pas et de m'aiguiller sur les certaines petites choses qui m'enquiquinent ^^

Merci beaucoup !

John.

Bonjour John
1. C'est en effet comme cela qu'il faut procéder.
2. TB
3. Vous ne devez pas travailler avec x max mais avec x en ayant le même raisonnement.
J'attends votre réponse.

Bonjour,

J'ai essayé de chercher mais je n'avance toujours pas...

En partant de v = 1/V * (d(x) / d(t))

Ensuite j'ai voulu remplacer x par A/k * V

Ce qui me donne v = 1/V * (d((A/K)*V) / d(t))

Ensuite j'ai pensé que je pouvais enlever ce V ce qui donnerait
v = 1/B * (d(A / k) / d(t)) où B = 1

En fait je suis vraiment largué, si vous pouviez m'aider à démarrer ce serait vraiment sympa :/

Vous n'avez pas répondu à ma question : exprimer déjà x(t) en fonction de A(t) ; je vous expliquerai ensuite la dérivation.

Bonsoir !
Alors j'ai réfléchi à quelque chose je vous dit quoi.

Si on dit que x = (A/k) * V

Alors en partant de :
v = 1/V * (dx / dt)

v = 1/V * ((d(A /k)*V) / d(t))

v = ((d(A/k) / d(t))

En multipliant par k de chaque côté on aurait

v = (d(A) / ((d(t) * k)
Soit v = 1/k * (d(A) / d(t))

Ainsi k serait égal à B avec k = un nombre que je dois déterminer
Est-ce que ce serait juste comme cela ?

PS: Je ne comprends pas comment on fait pour l'unité de v ici vu que y a l'absorbance...

Oui c'est très bien à part un détail, vous ne multipliez pas par 1/k mais celui-ci "sort" de la dérivée puisque c'est une constante . De plus, vous avez déterminé precédemment. Pour l'unité de v , c'est toujours la même ! Repartez de la définition.

Bonsoir,
Je viens de comprendre.

Vu qu'on part d'une chose initiale ça ne peut être que la même ^^
Okay je ne comprends juste pas trop avec k..

C'est parce que c'est une constante qu'on peut la "sortir" de la dérivée ?
Ainsi on est bien d'accord que ici k = B ?

Quand vous avez d(x/k)dt , cela signifie que vous dérivez x/k par rapport à t ; or k est une constante (puisque A = k C) mais pas x qui dépend de t donc la dérivée de x/k par rapport à t est égale à 1/k . dx/dt (dx/dt étant la dérivée de x par rapport à t).

Sinon , oui k = B.

Bonsoir,
Pourtant ici on a bien d(A/k) / d(T) et pas d(x/k) / d(t) non ?

Je comprends pas trop deux choses :

1. Le fait de sortir le V pour l'annuler (comme on fait avec le k) car ce sont deux constantes.
En quoi le fait que ce soit deux constantes permet de les enlever ?!

Je suis d'accord que la dérivée d'une constante est 0 et qu'elle n'intervient pas dans le calcul...
Mais c'est la chose que je perçois mal depuis le début du cours, le fait que par exemple ici je sorte le V puis le k pour arriver à ce que je recherche....


2. Le fait aussi de l'histoire du k...

Merci pour votre aide sinon ! :)

Pardon, oui je voulais dire d(A/k)dt ; Pour les dérivées ,attention : pouvez-vous dériver 2x par rapport à x , s'il vous plaît ?

Bonsoir,
Et bien si on s'intéresse à f(x) = 2x / x c'est comme si f(x) = x
Donc la dérivée de f(x) c'est 1 si je ne me trompe pas (mais là je raisonne par rapport à des maths)

Par contre je vois pas où vous voulez en venir xD
Mon souci/problème c'est cette histoire de "sortir" le k ou le V, on peut faire ça parce que c'est une constante et qu'elle n'intervient pas dans la dérivée mais comment on peut la sortir dehors ?!

Par exemple le k qui était dans la dérivée ressort en 1/k...
Je n'y comprends vraiment rien :/

Oulala pardon on peut pas dériver 2x / x car cela revient à dériver 2
Et la dérivée de 2 est 0

(Pardon pour le calcul de tout à l'heure)

Et bine c'est là que vous faites une erreur la dérivée de 2x par rapport à x est égale à 2 ! c'est à dire que c'est 2 . dérivée de x par rapport à x soit avec l'écriture différentielle 2.dx/dx = 2. Vous voyez que la constante multiplicative n'est pas affectée . Ainsi, d(2x)/dt = 2.dx/dt.
Avez-vous compris ?

Bonsoir,
Donc les dérivées en physique/chimie ne fonctionnent pas de la même manière qu'en maths ?

Car si l'on dérive 2x on trouve 2 et si l'on dérive x on trouve 1.
Là on trouve 2 si on fait numérateur puis dénominateur

J'imagine que moi j'ai fait la dérivée de (2x / x) au lieu de dérivée de 2x / dérivée de x n'est-ce pas ?

Je comprends un peu mieux mais auriez-vous un autre exemple plus parlant s'il vous plaît ?

En vous remerciant,
John.

Vous ne comprenez pas ; bien sûr que si c'est la même chose , c'est juste la notation qui diffère ! Si vous avez f(x) = 2x , vous avez f'(x) = 2 ; Avec la notation différentielle, cela se note df/dx (on dérive la fonction f par rapport à la variable x) et on trouve également 2 car df/dx = d(2x)/dx = 2. dx/dx = 2 !