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    Chimie 214

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    Le document contient quatre exercices sur la cinétique chimique. Les exercices portent sur les réactions chimiques, les ordres partiels et globaux de réaction, les lois de vitesse et la détermination de constantes cinétiques à partir de données expérimentales.

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    Semi conducteur

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    CHIMIE 214

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    L’INTELLIGENTSIA DE PHYSIQUE 2021-2022

    CHM 214: CINETIQUE CHIMIQUE

    EXERCICE 1 Oxydation de l’ammoniac

    L’ammoniac peut s’oxyder ; l’équation stœchiométrique de la réaction peut s’écrire :

    4 NH3 + 5 O2 +4 NO + H2O

    Si à un moment donné, l’ammoniac disparaître à la vitesse de 0,2 mol.L.-1.S-1 ?

    - à quelle vitesse le dioxygène disparaître-il ?


    - à quelle vitesse l’eau se forme-t-elle ?
    - quelle est, à ce moment là, la vitesse de réaction ?

    EXERCICE 2-Ordre partiel de réaction

    Le tableau 1 ci-dessous donne la vitesse initiale mesuré, 273°C, pour la réaction dont l’équation
    stœchiométrique s’écrit : 2 NO + Br2 2 NOBr, dans cinq expérience oû on fait varier la
    concentration initiale des réactifs. Quelle sont les ordres partiel (initiale) par rapport à NO etBr2 ?

    Quelle est la valeur de la constante de vitesse ?

    N° de 1 2 3 4 5
    l’expérience
    [NO]t=0 / mol.L- 0,10 0,10 0,10 0,20 0,30
    1

    [Br2 ]t=0 /mol.L-1 0,10 0,20 0,30 0,10 0,10


    Vitesse initiale 12 14 36 48 108
    (mol.L-1.s-1)
    Tableau 1

    EXERCICE 3 -Décomposition de l’eau oxygéné

    La cinétique de la réaction de décomposition de peroxyde d’hydrogène H2O2 (eau oxygénée) en eau la


    H2O et en dioxygène O2 (équation chimique ci-dessous) est étudiée en solution aqueuse à 300 K.

    H2O2 (aq)  H2O (l) +1 /2 O2 (g)

    Le volume de la solution considérée est constant et égale à 350,0 mL. On suppose que la solution est
    idéale. Les valeurs de la concentration en H2O2déterminés au cours du temps sont reportées dans le
    tableau 2.

    t /min 0 4 12 30 46,2
    [H2O2]/ mol. L-1 1 0,887 0,698 0,407 0,250

    1) Etablir la relation entre l’avancement de cette réaction et la concentration de H2O2 dans la solution.
    Exprimer la quantité de O2 formé en fonction de l’avancement de cette réaction.
    2) Calculer la valeur de l’avancement maximal de cette réaction. Calculer la valeur de la quantité de
    formé lorsque la décomposition est terminée.
    3) On suppose que l’ordre global de cette réaction est égal à 1. Donner l’expression de la loi de vitesse
    de la réaction considérée.
    4) Déterminer l’expression de la concentration en H2O2 en fonction du temps.
    5) A partir des données du tableau 2, calculer la valeur de vitesse de cette réaction. Que peut-on en
    conclure ?
    EXERCICE 4 –Dismutation de l’ion hypochlorite
    L’INTELLIGENTSIA DE PHYSIQUE 2021-2022

    CHM 214: CINETIQUE CHIMIQUE

    Au cours du temps, l’eau de javel perd son pouvoir nettoyant à cause de la diminution de sa
    concentration en ions hypochlorite ClO. Ces ions, à l’origine des propriétés oxydantes de l’eau de javel,
    subissent une diminution lente. La cinétique de cette réaction de dismutation (équation ci-dessous)
    est étudiée en solution aqueuse à 343 K.
    CIO (Aq)1/3 ClO3 (aq) + 2/3 Cl-(aq)
    L’ordre global de la réaction considérée est égal à 2. La concentration initiale de ClO est égale à
    0,10mol.L-1. On suppose que solution est idéale.
    1) Donner l’expression de la loi de vitesse de la réaction considérée.
    2) Déterminer l’expression de la concentration en ClO en fonction du temps.
    3) A 343 K, la constante de la vitesse de la réaction considérée est égale à 3,1 10-3 mol-1.L.s-1. Calculer
    le temps de demi –réaction de la réaction considérée à 343 K.
    4) L’énergie d’activation de la réaction considérée est égale à 47 KJ.mol-1. Calculer la constante de
    vitesse de la réaction considérée à 363K. Calculer le temps t1 nécessaire pour consommer 30%de
    quantité initiale de ClO à 363 K.

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