DUT Chimie 11CG1 Correction de l'exercice : Vitesse - Déterminer ...


la relation entre la variable proposée et la vitesse ...

L'estérification s’écrit :    acide  + alcool     ester + eau
On prélève à différents intervalles de temps 10 cm3 du mélange réactionnel auquel on ajoute
100 cm3 de soude 0,100 M et l’on dose l'excès de soude par un volume V de HCl 0,100 M
(On considère que le prélèvement est négligeable par rapport au volume du milieu réactionnel).

t (min)

0

1

2

5

10

20

30

60

90

V (cm3)

18,0

18,7

19,3

21,2

24,2

30,0

35,3 49,0

59,8

---

À partir du tableau de valeur, montrer que la réaction est d’ordre 1.
Donner le moyen rapide d'obtenir (à partir du tableau) le temps au bout duquel la moitié de l'acide à
disparu puis calculer sa valeur exacte.


Lors des dosages (en particulier des dosages retour), il faut trouver une relation  entre la grandeur
mesurée (ici le volume d'HCl versé) et la concentration du réactif.

Vacide x [acide] + VHCl x [HCl] = Vsoude x [soude]  

au temps t = 0          10 x [acide] + VHCl x 0,1 = 100 x 0,100    
                         soit    [acide] = (10 - 18 x 0,100) / 10 = 0,820

au temps t                10 x [acide] + VHCl x 0,1 = 100 x 0,100    
                         soit    [acide] = (10 - 0,100 VHCl) / 10 = 1 - 0,01 VHCl

Le calcul de k par l'équation correspondant à l'ordre 1      k = (1/t).ln ([A0] / [A])

t (min)

0

1

2

5

10

20

30

60

90

VHCl (cm3)

18,0

18,7

19,3

21,2

24,2

30,0

35,3 49,0

59,8

100

[acide]

0,820 0,813 0,807 0,788 0,758 0,700 0,647 0,510 0,402 0
k (s-1)   10-4 --- 1,43 1,33 1,33 1,31 1,32 1,32 1,32 1,32 ---

 

La valeur de k est constante (moins de 5% de variation) donc la réaction est bien d'ordre 1.

kmoyen = 1,32.10-4s-1       
le temps au bout duquel la moitié de l'acide à disparu est compris entre 60 et 90 min ([acide] = 0,41
ou VHCl = 18 + [(100 - 18) / 2] = 59 cm3).
le calcul avec    ln2 / k      conduit à t½ = 1h 27 min           



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Module 11CG1           Vitesse de réaction             Enoncé
Pr Robert Valls & Dr Richard Frèze                                                                                  robert.valls@univ-cezanne.fr