séparation des constituants d`un mélange organique

Exercices MathSpé PC 2013-2014
Exercices Révisions Math SUP PCSI
Programme des révisions : Cinétique :
Exploitation de données expérimentales pour trouver l’ordre et k
Etude de mécanismes réactionnels
Exercice 1 : Cinétique d'oxydation du monoxyde d'azote.
Le monoxyde d'azote est oxydé par le dioxygène selon l'équation bilan :
2 NO + O2 = 2 NO2
Pour déterminer l'ordre et la constante de vitesse de la réaction d'oxydation du monoxyde
d'azote en dioxyde d'azote, on effectue deux séries de mesures de vitesse de réaction.
*La première série en présence d’un excès de dioxygène par rapport au monoxyde
d’azote.
*La deuxième série en présence d'un excès de monoxyde d'azote par rapport au
dioxygène.
1) Quel est l'intérêt de faire deux séries de mesures avec dans chaque cas un réactif
utilisé en excès?
2) Montrer que ces résultats expérimentaux sont compatibles avec un ordre 2 pour [NO]
et un ordre 1 pour [O2]
3) Déterminer la constante de vitesse de la réaction
C. Saury PC
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Exercices MathSpé PC 2013-2014
Exercice 3 :
La chlorhydrine est hydrolysé en milieu basique, et donne un époxyde :
Ph
O
Cl
+Cl-
+OH-
+H2O
Ph
HO
époxyde
chlorhydrine
Cette réaction est normalement d'ordre 2, mais en milieu tamponné, elle est d'ordre 1.
A 18°C, en milieu tamponné on mesure la concentration x de Cl - en fonction du temps,
la concentration initiale en chlorhydrine valant : a = 6,86.10-3 M
t(mn)
103x(M)
180
1,15
360
2,10
480
2,70
1140
4,88
1260
5,21
Calculer la constante de vitesse de la réaction d'ordre 1, après avoir vérifié l'ordre de
cette réaction
Exercice 4 : Cinétique d'un échange de ligands sur un complexe du Cobalt
On étudie la cinétique de la formation du complexe pentaamminehydroxo cobalt
(III), noté D partir du complexe pentaamminechloro cobalt (III), noté A.
Des études ont montré que cette réaction d'échange de ligands peut se décomposer en
trois actes élémentaires représentés ci-dessous:
1) Qu'appelle-t-on un acte élémentaire?
2) Ecrire l'équation-bilan de la formation du pentaamminehydroxo cobalt (III) D.
3) Déterminer la vitesse de formation de [Co(NH3)5OH] 2+ (noté D), en fonction des
concentrations des réactifs et des constantes de vitesse données. On appliquera
l'approximation de l'état quasi-stationnaire aux espèces intermédiaires apparaissant dans
le mécanisme, c'est à dire B et C. NB : on considérera une concentration en H2O, dans le
cas général ou l’eau n’est pas le solvant.
4) Montrer que si k2 est petit devant k-1.[H2O], la vitesse de la réaction s'écrit:
C. Saury PC
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