II- Etude
d’une cinétique simple d’ordre un :
Soit la réaction :
R-I + NaOH
→ R-OH + NaI
pour laquelle on donne :
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t (heures) |
0 |
0,10 |
0,30 |
0,50 |
0,9 |
1,1 |
1,5 |
∞ |
|
[R-I]20°C (10-2) |
2,500 |
2,453 |
2,363 |
2,275 |
2,110 |
2,032 |
|
|
|
t (minutes) |
0 |
10 |
20 |
30 |
45 |
60 |
120 |
∞ |
|
[R-I]28°C (10-2) |
2,500 |
2,231 |
1,991 |
1,777 |
1,499 |
1,264 |
|
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a-
Montrer
que la réaction est du premier ordre aux deux températures, calculer la
constante
de vitesse et le temps au bout duquel la concentration de R-I est divisée par
deux.
b-
À partir
des valeurs précédentes déduire l'énergie d'activation (E) de la réaction.
c-
La valeur
du rapport des constantes de vitesse est-elle en accord avec le cours ?
d-
Donner
les quatre valeurs [R-I1,5]20°C, [R-I ∞]20°C,
[R-I120] 28°C et [R-I ∞]28°C.
e-
Décrire
les étapes du mécanisme de cette réaction.
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t (heures) |
0 |
0,10 |
0,30 |
0,50 |
0,9 |
1,1 |
1,5 |
∞ |
|
[R-I]20°C (10-2) |
2,500 |
2,453 |
2,363 |
2,275 |
2,110 |
2,032 |
|
0 |
|
k h-1 |
--- |
0,190 |
0,188 |
0,189 |
0,188 |
0,188 |
0,188 |
--- |
k est constant on est donc bien à l'ordre 1.
k = 0,188 h-1 = 5,22.10-5 s-1
t½ = 3 h 41 min
|
t (minutes) |
0 |
10 |
20 |
30 |
45 |
60 |
120 |
∞ |
|
[R-I]28°C (10-2) |
2,500 |
2,231 |
1,991 |
1,777 |
1,499 |
1,264 |
|
|
|
K min-1 (10-2) |
--- |
1,14 |
1,13 |
1,13 |
1,13 |
1,13 |
1,13 |
--- |
k est constant on est donc bien à l'ordre 1.
k = 1,13.1010-6 min-2 =
1,88.10-4 s-1
t½ = 1 h 1 min
rapport = 3,62 = 5(8/10) E = 118 kJ
SN1 donc racémisation passage par un carbocation et dérivé halogéné tertiaire