1 Filière SMC S5 Travaux pratiques Module Cinétique Chimique et Catalyse Pr. Kh

1 Filière SMC S5 Travaux pratiques Module Cinétique Chimique et Catalyse Pr. Khalid ELKAMEL Année Universitaire 2021 - 2022 2 SOMAIRE Manipulation I CINETIQUE CHIMIQUE D ͛hE Z d/KE W^ hK ORDRE 1 Manipulation I CINETIQUE CHIMIQUE DE 2 ème ORDRE SUIVIE PAR CONDUCTIMETRIE ET PAR DOSAGE VOLUMETRIQUE Manipulation II ^h/s//E d/Yh  >Z d/KE͛Kyz - PAR S 2 O 8 2 - PAR SPECTROPHOTOMETRIE ET PAR DOSAGE VOLUMETRIQUE 3 Avant propos Ce manuel rassemble les travaux pratiques que vous aurez à faire dans le module Cinétique et Catalyse. Les manipulations proposées ont pour but de metre en pratique quelques principes théoriques déjà vus en cours: cinétique de 1 er et 2 emé ordre Ɛ Ƶ ŝ ǀ ŝ Ğ Ɛ Ɖ Ă ƌ Ě ŝ Ĩ Ĩ Ġ ƌ Ğ Ŷ ƚ Ğ Ɛ ŵĠ ƚ Ś Ž Ě Ğ Ɛ Ě ͛ Ă Ŷ Ă ů LJ Ɛ Ğ ͘  Pour bien profiter des séances de travaux pratiques, vous devez, avant de vous présenter en sale de Tp, avoir bien lu et compris la manipulation, ausi avoir préparé le compte rendu. Ce denier doit comprendre trois parties : - But de la manipulation - ZĠ Ɛ Ƶ ů ƚ Ă ƚ Ɛ Ě Ğ ů Ă ů ͛ Ğ dž Ɖ Ġ ƌ ŝ Ğ Ŷ Đ Ğ - >͛ ŝ Ŷ ƚ Ğ ƌ Ɖ ƌ Ġ ƚ Ă ƚ ŝ Ž Ŷ Ě Ğ Ɛ ƌ Ġ Ɛ Ƶ ů ƚ Ă ƚ Ɛ Par aileurs, on porte à la conaisance des étudiants que le port de la blouse en séance de travaux pratiques et obligatoire et que toute absence non justifiée sera sanctionnée par une note zéro. 4 CINETIQUE CHIMIQUE DE 1 er ORDRE II - PRINCIPE DE LA MANIPULATION La réaction étudiée: H 2 O 2 + 2HI 2H 2 O + I 2 Le but de la manipulation est de vérifier que cette réaction est de premier ordre par rapport à chacun des deux réactifs et de déterminer sa constante de vitese. La cinétiqu e de la réaction est étudiée en suivant l'é volution de la concentration de I 2 en fonction du temps. Cette concentration sera mesurée par dosage volumétrique. II - 1 Vérification de l'ordre partiel par rapport à H2O2 H 2 O 2 + 2HI 2H 2 O + I 2 A t = 0 a o b o 0 0 A t a o - x b o - 2x 2x x V= - d(a o - x)/dt = K(a o - x) b o A concentration en HI fixée (b o =cst) l'équation de la vitese s'écrit: V= K'(a o - x) (1) K' : pseudo constante de vitese K : constante de vitese b o : concentration initiale de HI a o : concentration initiale de H 2 O 2 et x = a o - a L'intégration de l'équation (1) entre t = 0 et t done l'expresion Log (a o / a o - x) = K't ou Log (a o /a) = K't ( a : concentration de H 2 O 2 au temps t). 5 Si la courbe Log (a o /a) = f(t) est une droite on peut déterminer l'ordre de la réaction par rapport à H 2 O 2 et la pseudo constante K'. II - 2 Vérification de l'ordre partiel par rapport à HI Pour différentes concentration de HI les courbes Log(a o /a) = f(t) donent différentes valeurs de K'. Si l'ordre par raport à HI est égal à un, la courbe K'=f(b o ) serai une droite de pente K (constante de vitese). III - MANIPULATION Pour cette manipulation, vous disposez des solutions suivantes:  Solution de H 2 O 2 (2V)  Solution de KI ( 4 g/l )  Solution de H 2 SO 4 ( 2 volumes de H 2 O + 1 volume de H 2 SO 4 concentré )  Solution de Na 2 S 2 O 3 (0.1M) On réalisera trois essais (1), (2) et (3); les proportions des divers constituants du mélange réactionel de chaque esai sont donées dans le tableau suivant: N° de l'esai Solution A Solution B Solution C 1 10 cc (200+10+175) cc 5 cc 2 10 cc (250+15+115) cc 10 cc 3 10 cc (300+ 20+5) cc 15 cc Solution A: H 2 O 2 Solution B: KI + H 2 SO 4 + H 2 O Solution C: empois d'amidon Pour chaque esai:  Remplir la burete de 50 cc avec la solution de Na 2 S 2 O 3 0.1M et ajuster au niveau zéro.  Mettre le bêcher de 500 cc contenant la solution B sur l'agitateur magnétique en desous de la burete, introduire le bareau magnétique et déclencher l'agitation qui sera maintenue jusqu'à la fin de la l'esai.  Rajouter la solution C au mélange réactione l puis à l'aide de la burete verser 1cc de Na 2 S 2 O 3 .  Rajouter la solution A et déclencher en même temps le chronomètre.  Dés l'aparition de la coloration bleu rajouter 1cc de Na 2 S 2 O 3 à la burete et noter le temps. Refaire cette opération 10 à 15 fois. 6 IV - RESULTAT 1 - Calculer la molarité a o de H 2 O 2 sachant que l'on verse 10cc de H 2 O 2 à 2 volume dans un volume total initial V o = 40cc. 2 - Calculer le nombre de mole Yi de H 2 O 2 ayant disparu à ti ( doner l'expression litéraire). 3 - Donner l'expression de la mola rité a de H 2 O 2 en fonction de Yi et V o . 4 - Pour chaque teste rasembler dans un tableau les différentes valeurs des mesures efectuées: ti, Vi,Yi, (a o V o - Yi), Log (a o V o - Yi) ti Vi Yi a o V o - Yi Log(a o V o - Yi) 5 - Vérifier les ordres partiaux en traçant la courbe Log(a o V o - Yi) en fonction du temps. Préciser l'équation complète qui décrit chaque courbe, en déduire la pseudo constante K'. 6 - Calculer la constante de vitese globale K = ( K' / b o ) / 3. 7 - Ecrire les réactio ns du dosage et préciser l'utilité de l'empois d'amidon. 8 - Pourquoi opère - t - on en milieu acide?. 7 CINETIQUE CHIMIQUE DE 2 ème ORDRE SUIVIE PAR CONDUCTIMETRIE ET PAR DOSAGE VOLUMETRIQUE But de la manipulation On se propose d'étudier la cinétique de la réaction de saponication des esters : On souhaite tout d'abord déterminer l'ordre global de la réaction, puis l'ordre partiel par rapport à NaOH . Remarque : Bien que Na+ intervienne dans l'équation bilan, il n'e st écrit que pour indiquer qu'il va participer a la conductance de la solution, et n'interviendra pas dans la cinétique de la réaction : c'est un ion spectateur. >͛ Ž ƌ Ě ƌ Ğ Ő ů Ž ď Ă ů Ě Ğ ů Ă ƌ Ġ Ă Đ ƚ ŝ Ž Ŷ Ɛ Ğ ƌ Ă Ě Ġ ƚ Ğ ƌ ŵŝ Ŷ Ġ Ɖ Ă ƌ ů Ă ŵĠ ƚ Ś Ž Ě Ğ ŝ Ŷ ƚ Ġ Ő ƌ Ă ů Ğ Ğ ƚ Ž Ŷ  utilisera la méth ode de la dégénérescence d'Ostwald pour déterminer les ordres partiels. I Partie théorique I.1 Détermination de l'ordre global Dans une première expérience, on partira d'un mélange équimolaire de soude et d'ester, de concentration initiale a. Donner l 'expression de la vitese globale en fonction de x. En déduire alors que, si on suppose un ordre partiel 1 pour chacun des réactifs, on a : et en déduire que : Montrer par aileurs qu' à tout instant, la conductivité de la solution s'écrit : ou AC désigne l'ion acétate CH 3 COO - . 8 Que vaut x au début de la réaction ? Lorsqu'ele est terminée ? En déduire les valeurs respectives de la conductivité au début et à la fin de la réaction, ʍ Ϭ Ğ ƚ ʍ ь͘ Montrer alors que l'on peut écrire : I.2 Détermination de l'ordre partiel Dans une deuxième expérience, on partira d'un mélange tel que la concentration en ester b soit très grande devant la concentration en soude a. Montrer que dans ce cas la vitese globale s'écrit : En déduire par intégr ation que l'on peut écrire simplement : et que la conductivité est tele que : I Partie expérimentale I.1 Principe de la mesure On va mesurer l'évolution au cours du temps de la conductance de la solution. Cette technique est adaptée à cette réaction puisque l'on pase d'ions OH - bons conducteurs à des ions C H 3 OO - moins conducteurs car plus lourds. On s'atend donc à une diminution de la conductivité électrique avec le temps. I.2 Détermination de l'ordre global Avant toute chose, il faut é taloner le conductimètre uploads/Finance/ polyc-smc-s5-2021-22.pdf

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• Publié le Jan 08, 2023
• Catégorie Business / Finance
• Langue French
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