CINÉTIQUE DE LA PYROLYSE DU DIMÉTHYL ÉTHER 1)On étudie
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CINÉTIQUE DE LA PYROLYSE DU DIMÉTHYL ÉTHER 1) On étudie la pyrolyse d'un composé A effectuée à température et volume constants. Soit a la molarité de A à la date t = 0 et a - x la molarité de A à la date t. La réaction est supposée d'ordre m par rapport à A. a . Exprimer la vitesse de cette réaction. On appellera k la constante de vitesse de la réaction relative aux molarités. Soit a la molarité de A à la date t = 0 et a - x la molarité de A à la date t. La réaction est supposée d'ordre m par rapport à A. b . Déterminer la relation existant entre x et t dans les deux cas: m = 1 et m ≠ 1. c . Dans le cas où A est un gaz parfait, la cinétique peut être suivie en mesurant la pression partielle P A de A. Exprimer alors − dPA en fonction de PA . dt La constante de vitesse relative aux pressions sera notée k p et on donnera son expression en fonction de k. La constante des gaz parfaits est R = 8,31 J K -1 mol-1 . d . Exprimer PA en fonction de t et déterminer le temps de demi-réaction dans les deux cas précédents. 2) On étudie à 504°C la pyrolyse du diméthyl éther CH 3 −O−CH 3 . a . Les mesures de la pression de CH 3 2 O , exprimée en kilopascals, à différents instants ont donné les résultats suivants: t mn 0 5 9 15 20,5 25 32,5 38 46 70 90 P A kPa 32,9 29,6 27,2 24,2 21,2 19,7 17,4 15,9 13,8 10,0 8,16 Déterminer graphiquement la valeur de la vitesse initiale, v 0 , de la réaction. b . Dans les mêmes conditions expérimentales θ = 504 °C, on a déterminé la vitesse initiale v 0 pour différentes valeurs de la pression initiale P0 du diméthyl éther: P0 kPa 8,55 13,7 27,6 39,5 -1 v 0 Pa mn 82,1 170 477 830 55,3 1 350 En déduire la constante de vitesse k p . Calculer k que l'on exprimera en mol Déterminer l'ordre de la réaction par rapport au diméthyl éther. c . En étudiant la pyrolyse à différentes températures on obtient: θ °C 103 k mol 1 − 2 477 1 2 497 517 537 L s-1 1,23 3,17 7,74 18,1 Déterminer l'énergie d'activation de cette réaction. − 1 2 1 L 2 s-1 .
