cinetique chimique 2

[jullie Terminal s]

Bonjour,
Voila j'ai fait mon exo et si quelqu'un veut bien me le corriger sa serai sympas : )

énoncé :

"A la date t=0, on mélange rapidement, à température constante, un volume V1=20mL d'une solution acqueuse (S1) de permanganate de potassium (concentration molaire volumique c1=5.0mmol.L-1), acidifiée par l'acide sulfurique concentré, et un volume V2=30mL d'une solution d'acide oxalique (S2) et C2=50mmol.L-1"

Les questions de cette partie revenaient à décrire des protocoles.

Etude expérimentale .

On étudie l'évolution de cette réaction au cours du temps. Pour cela, on détermine la concentration [MnO4-] des ions permanganate présents dans le mélange à différentes dates. On procède par spectrophotométrie, la température du mélange maintenue constante.
1. Justifier la possibilité d'un suivi par spectrophotométrie. Compléter le tableau ci-après pour t=0s

T(s) 0 20 40 60 70 80 90 100 120 180

[MnO4-] ? 1.96 1.92 1.68 1.4 1.0 0.59 0.35 0.15 0
(mmol.L-1)

x(t)
(mmol.L-1 -----------------------------------------------

2. Etablir un tableau d'avancement et compléter la dernière ligne du tableau.

3.Déterminer la composition du système pour t=100s

Réponses :

1) la spectophotometrie est utilisée lorsque l'une des éspeces mit en jeu est colorée ce qui est le cas du Mno4- (violet) de plus cela nécessite de faible quantités de matiere et les mesure se font en continu de maniere rapide .

[MnO4-]= C1.V1 /v1+V2 = 2 mmol

2)2MnO4- + 6H+ + 5H2C2O4 ----> 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

_0,10_____________0,15_________________0_______0

0,10-2x_____________0,15 -5x____________2x______10x


[MnO4-] = n(MnO4-)-2x / (V1 +V2)
x(t)= n(MnO4-)-[MnO4-].(V2+V2) / 2

T(s) 0 20 40 60 70 80 90 100 120 180

[MnO4-] 2 1.96 1.92 1.68 1.4 1.0 0.59 0.35 0.15 0
(mmol.L-1)

x(t)
(mmol.L-1 0 1 2 8 15 25 35 41 46 50


3) Pour t= 100s ;

n1 = [MnO4]. (V1 +V2)
=0.295 mmol

n2=(1.5- 0. 295 ). 10^-3
=1.2mmol

nCo2 = 10 . 0.295. 10^-3
=2.95mmol

nMn2+= 2. 0.295 . 10^-3
= 0.59mmol
Merci.

[SoS(13)]

Bonjour Julie,
1. Attention à l'unité.
2. Il y a une erreur sur la quantité initiale d'acide oxalique.
Il y a une incompatibilité dans le sujet car x ne peut être en mmol/L.
3. Je pense que vous vous êtes trompée de colonne ; à t = 100 s, la concentration semble être de 0,35 mmol/L.
Reprenez tout cela, à bientôt.

[jullie Terminal s]

Bonjour sos(13) ;

1)[MnO4-]= C1.V1 /v1+V2 = 5 x 10^-3 x 20 x 10^-3 / (20+30) x 10^-3 = 2 x 10 ^-3 mol/l soit 2 mmol /l

2) nH2C2O4 = C2 x V2 = 50 x 10^-3 x 30 x 10 ^-3 = 1.5 x 10 ^-3 mol/l soit 1.5 mmol /l

3)En effet la concentration est de 0.35 mmol/l mais pour déterminer la composition du système j'ai utiliser la quantité . est ce faux ?


Pour t= 100s ;

n1 = [MnO4]. (V1 +V2)
= 0.35 x 50 x 10 ^-3
=0.295 mmol

n2=(1.5- 0. 295 ). 10^-3
=1.2mmol

nCo2 = 10 . 0.295. 10^-3
=2.95mmol

nMn2+= 2. 0.295 . 10^-3
= 0.59mmol
Merci.

[SoS(13)]

1. Bien.
2. Il s'agit de 1,5 mmol. Attention aux unités !
3. C'est l'opération qui est fausse : 0,35*50 = 17,5 mais vous pouvez aussi utilisez les expressions en fonction de x puisque vous l'avez déterminé à t = 100 s.
A vous.

[jullie Terminal s]

excusez moi mais n'avez vous pas reçu mon message avec le calcule de t= 100 s modifier par la bonne valeur ?

[SoS(13)]

Et non, je l'attends donc !

[jullie terminal S]

Excusez moi j'étais pourtant sur d'avoir taper cette réponses ....

Pour t= 100s ;

n1 = [MnO4]. (V1 +V2)
= 0.35x 10 ^-3 x 50 x 10 ^-3
=1.75 x 10^-5 mol

n2= (1.5x 10 ^-3) - (1.75 x 10^-5 )
=1.48 x 10 ^-3mol

nCo2 = 10 x 1.75 x 10 ^-5
=1.75 x 10 ^-4 mol

nMn2+= 2 x 1.75 10^-5
= 3.5 x 10 ^-5 mol
Merci.

[SoS(13)]

n1 est juste.
Pour n2 vous ne tenez pas compte des coefficients stœchiométriques, reportez vous au tableau d'avancement.
Pour n2, n3 et n4 la valeur de x est fausse, ce ne peut pas être n1 puisque n1 = 0,1.10^-3 - 2x.
Calculez x avec cette expression et le tour sera joué.
Bon courage.

[jullie Terminal s]

haaaaaa moi qui croyais avoir enfin trouver les bon résultat : )

Calcule de x :
n1 = 0,1.10^-3 - 2x
x = 0.1 x 10 ^ -3 - n1 /2
= 4.125 x 10 ^-5

pouvais vous me dire si c'est bon avant de faire les autres calcules ?

[SoS(28)]

Bonsoir, n1 étant égal à1,75.10-5 votre calcul pour x est correct à vous de faire les autres (n2,n3...).
Vous êtes sur la bonne voie.Continuez.
A bientôt pour la suite et fin de votre exercice.

[jullie Terminal s]

Bonjour,

Pour t= 100s ;

n2= (1.5x 10 ^-3) - 5(4.125 x 10 ^-5 )
=1.29 x 10 ^-3mol

nCo2 = 10 x 4.125 x 10 ^-5
=4.125 x 10 ^-4 mol

nMn2+= 2 x 4.125 x 10 ^-5
= 8.25 x 10 ^-5 mol

voilou : )

[jullie terminal S]

Excusez moi mais j'aimerai revenir sur une des questions ; la 2 je pense que j'ai commis une faute aux niveaux des unités


par exemple pour la seconde valeur du tableau avec [MnO4-] = 1.96 mmol/l

x(t)= n(MnO4-)-[MnO4-].(V2+V2) / 2
=( 1 x 10 ^-4) - (1.96 x 10^-3 x 50 x 10^-3 ) / 2
= 1 x 10 ^-6 mol / l soit 1 x 10 ^-3 mmol/ l et non 1 mmol /l comme je l'avait marquer au tableau

Qu'en pensez vous ?

je remet les valeur du tableau de manière plus clair ;

T(s) _______0____20 ___40___ 60_____70_____80____90____100___120___180

[MnO4-]____ 2___1.96___1.92__1.68___1.4 ___1.0____0.59__0.35___ 0.15__ 0
(mmol.L-1)

x(t)
(mmol.L-1___0___1______2_______8____15____25______35____41_____46_____ 50

[SoS(17)]

Bonjour Julie,

Votre réponse à la question 3 (composition à t = 100s) est correcte.
Concernant le second message, il faut faire attention aux unités : un avancement x est une quantité de matière et s'exprime donc en mol (ou mmol ou µmol). Ce ne peut donc pas être des mol/L qui sont des concentrations.
Votre valeur de x est donc 1 µmol ou 1.10^-3 mmol; les résultats dans votre tableau sont donc exprimés en µmol.

[jullie Terminal s]

Bonjour sos(17),

haaa ok merci : )


Excusez moi mais j'ai une ultime voila il me reste une question dont laquelle je doit déterminer la composition du système pour t = 75 s cependant je n'ai pas la concentration en MnO4- pour cette valeur . Comment suis je censé procédé ? dois je utiliser la valeur de x(t) trouvé a l'aide du graphe ?

[SoS(17)]

Utiliser le graphe me paraît effectivement une bonne idée; je vous laisse l'exploiter!