La saponification des halogénures d'alkyle s'écrit : R-X + OH- → R-OH + X-
Composition de la solution initiale en mol.L-1 : [RX]0 = [OH-]0 = 0,03
On détermine la concentration de la base à différents temps et les résultats sont :
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t (heures) |
0 |
0,5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
[OH-]t (10-3) mol.L-1 |
21,3 |
16,5 |
11,4 |
7,0 |
5,1 |
4,0 |
3,3 |
a- Donner la valeur de la concentration au départ.
b- Montrer que la réaction est du deuxième ordre et calculer la constante de vitesse.
c- Dans une deuxième expérience, on donne : [RX]0 = 0,03 et [OH-]0 = 0,05 mol.L-1
La température est identique à celle de la première expérience.
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t (heures) |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
2 |
|
[OH-]t (10-2) mol.L-1 |
Calculer les valeurs de [OH-]t.
La réaction respecte la stœchiométrie dans un premier temps, on calcule k avec l'équation de l'ordre 2 :
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1 1 |
|
1 |
│ |
1 1 |
│ |
|
|
soit |
—— - —— = k t |
soit k = | — . |
│ |
—— + —— |
│ |
|
|
|
[A] [A0] |
t |
│ |
[A] [A0] |
│ |
|
t (heures) |
0 |
0,5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
[OH-]t (10-3) mol.L-1 |
? |
21,3 |
16,5 |
11,4 |
7,0 |
5,1 |
4,0 |
3,3 |
|
k s-1 (10-3) |
7,56 |
7,57 |
7,56 |
7,60 |
7,53 |
7,52 |
7,50 |
La valeur moyenne est de 7,56.10-3 s-1 = 27,22 h-1 d'où t½ = 1 / k[A0] = 1h 14 min
Dans le deuxième cas, la stœchiométrie n'est plus respectée mais comme la
température est identique et la réaction
est la même, la constante k est la même et on peut penser que l'ordre
sera identique aussi.
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1 a (b - x) |
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|
On doit utiliser l' équation correspondante et calculer [OH-]t. k.t = |
——— . ln ————— |
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b - a b (a - x) |
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(1 / 0,02 t) ln {3 [OH-]t |
(50 / t) ln {3 [OH-]t |
|
27,18 = ———————————— = |
—————————— |
|
5 [RX]t |
5 ([OH-]t - 0,02) |
|
|
3 [OH-]t |
|
0,1 e0,543 t |
|
|
soit e0,543 t = |
————————— |
soit [OH-]t = |
———————— |
|
|
|
5 ([OH-]t - 0,02) |
|
(5 e0,543 t - 3) |
|
|
t (heures) |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
2 |
|
[OH-]t (10-2) mol.L-1 |
5,00 |
4,63 |
4,33 |
3,87 |
3,53 |
3,28 |
3,08 |
2,51 |
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