TPE : Cinétique chimique : quelques petites questions .

[Melanie 1 er SV]

Bonjour !!

Donc mon sujet de TPE est la Cinetique chimique ! Nous sommes passées à l'oral blanc qui nous a permis de voir les choses qui nous manque :)
Et en fait les choses qui nous manque ont les avaient pas mises par qu'on ne savait pas ^^ Donc j'aurai des questions a vous poser a propos de ce qu'il nous manque :)

1 er question : Qu'est ce qu'un catalyseur ? ( Un catalyseur est une substance qui augmente ou diminue la vitesse d’une réaction chimique , il participe à la réaction mais est régénéré à la fin de la réaction .) Cette reponse n'a pas été suffisante :S

Nous avont faite cette experience :

Pour montrer l'effet d'un catalyseur sur la vitesse de transformation des réactions chimiques nous allons faire l'expérience de l'oxydation des ions iodures. Dans cette expérience le catalyseur est le sulfate de fer.
On prend 2 béchers A et B , on verse 20mL de solution d'iodures de potassium à 0.10mol.l. Dans le bêcher B , on introduit quelques gouttes d'une solution de sulfate de fer II à .010 mol/L.
Ensuite, on verse dans les 2 béchers 20 mL de solution à 0.20 mol. L. Et nous observons que sans le catalyseur, c’est-à-dire le sulfate de fer II , la transformation est lente et la couleur clair (jaune) alors que avec le catalyseur la transformation est rapide et la couleur est beaucoup plus foncé (rouge ) .
On peut donc conclure que les catalyseurs augmentent la vitesse de transformation des réactions chimiques .

Le professeur nous a demandé quelle est la nature du catalyseur , sa fonction ?

2 ème questions : L''equation de cette experience ?

3 ème questions : Nous Fait des courbes pour l'experience suivant :

Pour montrer l’effet de la concentration sur la vitesse de transformation chimique allons faire l’expérience du permanganate de potassium avec l’acide oxalique . Dans cette expérience on augmente progressivement le volume de l’acide oxalique de bécher en bécher . On a donc une solution de permanganate de potassium à C 1 = 2,0 * 10e-3 mol/L et une solution d’acide oxalique à C 2 = 0,500 mol/L . Dans les 3 premiers béchers nous verserons 5,0 mL de permanganate de potassium puis dans ces même béchers serons versés de l’eau c’est-à-dire 9 mL dans le 1er bécher , 6 mL dans le 2ème bécher et enfin 3 mL dans le dernier bécher .
Dans les 3 béchers qui nous restent nous versons de l’acide oxalique mais pas le même volume dans chaque béchers . Dans le 1er bécher on verse 6 mL , dans le 2ème on met 9 mL et enfin dans le 3ème bécher on verse 12 mL d’acide oxalique .

Pour cette experience on a tracer des courbes avec un spectrophotomètre sur le logiciel LatisPro . On a eu l'absorbance en fonction du temps ( par min ) . On a trouvé la vitesse des courbes que nous avons eu mais par contre on ne connait pas L'UNITE :S

Donc notre question : Quelle est l'unité de la vitesse dans notre cas ?

4 ème question : Encore une fois il nous faut l'equation ne cette experiene aussi . ^^

5 ème question : En faut comme on a pas la concentration en fonction du temps on doit pouvoir dire que l'absorbance est proportionelle a la concentration . Comment l'expliquer ?
MERCI D'AVANCE !!!!!!!

[SoS(5)]

Bonjour Mélanie,

1 er question : Qu'est ce qu'un catalyseur ? ( Un catalyseur est une substance qui augmente ou diminue la vitesse d’une réaction chimique , il participe à la réaction mais est régénéré à la fin de la réaction .) Cette reponse n'a pas été suffisante :S

Nous avont faite cette experience :

Pour montrer l'effet d'un catalyseur sur la vitesse de transformation des réactions chimiques nous allons faire l'expérience de l'oxydation des ions iodures. Dans cette expérience le catalyseur est le sulfate de fer.
On prend 2 béchers A et B , on verse 20mL de solution d'iodures de potassium à 0.10mol.l. Dans le bêcher B , on introduit quelques gouttes d'une solution de sulfate de fer II à .010 mol/L.
Ensuite, on verse dans les 2 béchers 20 mL de solution à 0.20 mol. L. Et nous observons que sans le catalyseur, c’est-à-dire le sulfate de fer II , la transformation est lente et la couleur clair (jaune) alors que avec le catalyseur la transformation est rapide et la couleur est beaucoup plus foncé (rouge ) .
On peut donc conclure que les catalyseurs augmentent la vitesse de transformation des réactions chimiques .

Le professeur nous a demandé quelle est la nature du catalyseur , sa fonction ?

2 ème questions : L''equation de cette experience ?

L'équation : il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction, commencez par trouver les couples mis en jeu, ecrivez les deux demi-équations et l'équation devrait venir.
Il existe trois types de catalyse : enzymatique, homogène, hétérogéne. Quel mot correspond à la votre ?
Regardez comment peut intervenir le catalyseur pour augmenter la vitesse de transformation : vous trouverez la réponse dans un bon livre de terminale, cette expérience étant un grand classique !

3 ème question : Pour cette experience on a tracer des courbes avec un spectrophotomètre sur le logiciel LatisPro . On a eu l'absorbance en fonction du temps ( par min ) . On a trouvé la vitesse des courbes que nous avons eu mais par contre on ne connait pas L'UNITE :S
Donc notre question : Quelle est l'unité de la vitesse dans notre cas ?
4 ème question : Encore une fois il nous faut l'equation ne cette experiene aussi . ^^
5 ème question : En faut comme on a pas la concentration en fonction du temps on doit pouvoir dire que l'absorbance est proportionelle a la concentration . Comment l'expliquer ?

Comment avez vous calculé la vitesse ? A quoi correspond la grandeur calculée ? De là, vous devriez trouver l'unité de vitesse.
Pour l'équation, ma réponse sera la même que pour la question 2.
Pour la 5° question, il s'agit de la loi de Beer-Lambert, vous pouvez tracer l'Absorbance en fonction de la concentration et vous allez trouver une droite qui passe par l'origine du repère donc les deux grandeurs sont proportionnelles et vous pouvez ainsi atteindre le coefficient de proportionnalité!

Je suis certain que mes réponse ne vous conviennnent pas, revenez vers nous avec des éléments de réponse et vous poursuivrons notre aide

[Melanie 1 er SV]

Pour la 1 ere question vous n'avez pas une idée de la definition que je peux donnée pr un catalyseur ?

Dans notre cas le catalyseur est homogène .Justeùent pn atrouvé cette experience de le livre mais on a eu aucune info sur ça :S

La vitesse c'est le coefficient directeur de la tangente des droites a un des points que j'ai choisi . La grandeur calculé c'est la vitesse de transformation . J'ai écrite l'experience je pense que c'est mol/min ?

Pour la 2 ème équation je pense que c'est : 5C204H2 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn++ + 8H20 + 10C02

Mais la 1 ère honnetement j'en ai aucune idée :S

Pour ce qui de la loi de Beer-Lambert je ne connait pas :S j'ai pas encore vu ceci et la professeur de chimie ne m'en a pas parler :S

[SoS(5)]

Mélanie ,

Pour la 1 ere question vous n'avez pas une idée de la definition que je peux donnée pr un catalyseur ?

Dans notre cas le catalyseur est homogène .Justeùent pn atrouvé cette experience de le livre mais on a eu aucune info sur ça

Le catalyseur modifie le mécanisme réactionnel : pour le montrer il faudra écrire les demi-équations des deux réactifs ici l'ion iodure et le peroxyde d'hydrogène(?) puis l'équation chimique qui modélise la transformation. Avec catalyseur les ions Fe(II) réagissent avec le peroxyde d'hdrogène pour former entre autre des ions Fe(III). Ces ions Fe(III) réagissent ensuite avec les ions iodures, il y a maintenant deux étapes qui sont à elles deux plus rapides que l'unique sans catalyseur.

La vitesse c'est le coefficient directeur de la tangente des droites a un des points que j'ai choisi . La grandeur calculé c'est la vitesse de transformation . J'ai écrite l'experience je pense que c'est mol/min ?

En 1°S, avec un peu de reflexion, on doit trouver l'unité d'un coeff directeur, comment l'avez vous calculé ? quelle opération avez vous fait ? qu'avez vous divisé par quoi ?

Pour la 2 ème équation je pense que c'est : 5C204H2 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn++ + 8H20 + 10C02

Mais la 1 ère honnetement j'en ai aucune idée :S

Ok pour l'équation 2. Pour la première : je vous donne les couples H2O2/H2O et I2/I(-) puis Fe(3+)/Fe(2+). Commencez par écrire les demi-équations.

Pour ce qui de la loi de Beer-Lambert je ne connait pas :S j'ai pas encore vu ceci et la professeur de chimie ne m'en a pas parler :S

je vous envoie vers ce lien : http://fr.wikipedia.org/wiki/Beer-Lambert

N'hésitez à revenir si ces explications ne sont pas suffisantes

[Melanie 1 er SV]

Bonsoir !

Le coefficient directeur c'est la distance sur le temps . Je pense que c'est donc : mol/L/min ?

1 ere équation : H2O + I (-) + Fe ( 2 +) = H2O2 + I2 + Fe(3+) ???

J'ai lu ce qu'il y avais dans le lein mais honnetement je n'ai pas trop comprise :S si le jury me pose des questions je ne pourrai pas repondre :/

Merci encore :)

[SoS(5)]

Mélanie,
Le graphe est l'évolution de la concentration (mol/L) en fonction de la date (min), il me semble si j'ai bien compris votre expérience. Pour calculer le coeff directeur, vous avez divisé des mol/L par des min, l'unité est donc mol/(l.min)
Pour l'équation : commencez par me proposer les demi-équations des couples suivants : H2O2/H2O et I2/I(-) et Fe(3+)/Fe(2+). Nous verrons ensuite les équations.

La loi de Beer Lambert : je vous rappelle le lien : http://fr.wikipedia.org/wiki/Beer_lambert
La loi de Beer-Lambert établit une proportionnalité entre la concentration d'une entité chimique en solution et l'absorbance de celle-ci. Des conditions expérimentales existent bien sur. C'est à dire que l'absorbance et la concentration sont proportionnelles.
Si vous en avez encore le temps, vous pouvez pour le montrer tracer l'absorbance d'une solution de permanganate en focntion de la concentration de cette solution, pour ceci, faites une échelle de teinte avec 5 ou 6 solutions de concentrations différentes et mesurer dans les mêmes conditions l'absorbance. Tracez ensuite A=f(c), on trouve une droite qui passe par l'origine du repère => on montre que les deux grandeurs sont proportionnelles et on peut même calculer le coeff de proportionnalité !
Revenez vers nous pour les demi-équations et d'éventuelles autres questions !

[Melanie 1 er SV]

Merci pour la loi ! J'ai un peu mieux comprise ;)

Mais je sais pas comment faire pr les demis équations :(

[SoS(5)]

je donne un exemple avec le couple H2O2/H2O
j'écris les deux membres du couple H2O2 = H2O
J'équilibre l'élement oxygène en "ajoutant" de l'eau H2O2 = 2 H2O
J'équilibre l'élément hydrogène en "ajoutant" des protons H2O2 + 2 H+ = 2 H2O
J'équilibre les charges en "ajoutant" des électrons : H2O2 + 2H+ + 2 e- = 2 H2O

A vous pour les deux autres couples !

[Melanie 1 er SV]

J'équilibre l'élement oxygène en "ajoutant" de l'eau H2O2 = 2 H2O
J'équilibre l'élément hydrogène en "ajoutant" des protons H2O2 + 2 H+ = 2 H2O
J'équilibre les charges en "ajoutant" des électrons : H2O2 + 2H+ + 2 e- = 2 H2O

I2 = 2 I(-)
I2 + 4I - = 2I(-)

Fe(3+) + Fe = 2 Fe(2+)

J'espere que j'ai bon :)

[SoS(21)]

Bonsoir Mélanie,

la première équation est correcte. Elle doit vous aider dans la manière d'équilibrer des demi-équations d'oxydo-réduction.
Vous commencez par équilibrer les éléments. C'est ce que vous avez fait en écrivant : \(I_{2}\)=2 \(I^{-}\). L'élément iode I est "équilibré". Vous devez maintenant équilibrer les charges en "ajoutant" des électrons.
Pour la troisième équation vous commencez par écrire les deux membres du couple : \(Fe^{3+}=Fe^{2+}\).
L'élément fer est-il équilibré ? Si tel est le cas, vous devez maintenant équilibrer les charges avec des électrons.
Je vous laisse terminer l'écriture de ces équations.

Regardez bien celles que vous avez données dans votre message précédent. Les éléments sont-ils "équilibrés"?
N'hésitez pas à revenir.

[Melanie 1 er SV]

En fait j'ai pas compris l'histoire des electrons :S

Mais j'essaye quand même ;)

Donc :

I2 = 2I-
I2 + 2 e - = 2I-

ET

Fe(3+) + Fe = 2 Fe(2+)
Fe(3+) + Fe + 4 e - = 2 Fe ( 2 + )

:)

[SoS(5)]

OK pour le couple avec l'élément iode

Pour le couple Fe(III)/ Fe(II) pourquoi ajouter Fe ? Faites simple

[Melanie 1 er SV]

2Fe(3+) = 3 Fe(2+)

2Fe(3+) + 6 e - = 3 Fe(2+)

Je pense que cette fois c'est bon ^^

[SoS(5)]

NOn désolé !
Parce que l'élément fer n'est pas conservé et la conservation des charges n'est pas correcte.
Reprenons ensemble :

j'écris les deux membres du couple ....... = ......
J'équilibre l'élement oxygène en "ajoutant" de l'eau si c'est utile ....... = ......

J'équilibre l'élément hydrogène en "ajoutant" des protons si c'est utile ....... = ......

J'équilibre les charges en "ajoutant" des électrons : ....... = ......


A vous pour compléter !

[Melanie 1 er SV]

j'écris les deux membres du couple .Fe III...... = ...Fe II...

J'équilibre l'élement oxygène en "ajoutant" de l'eau si c'est utile .Fe III. +.H2O.... = ..Fe II..H2O..

J'équilibre l'élément hydrogène en "ajoutant" des protons si c'est utile ..Fe III .+ H2O.... = .Fe II .H2O.+ e+...

J'équilibre les charges en "ajoutant" des électrons : ..Fe III .+ H2O.+ 3 e -... = .Fe II .H2O.+ e+...

Voilà :)