On étudie la décomposition catalysée du peroxyde d'hydrogène, d'équation 2H2O2(aq)→2H2O(l)+O2(g), dans un volume V = 100 mL de solution contenant initialement n₀(H₂O₂) = 5,0×10⁻² mol. Le volume de dioxygène dégagé V(O₂) est mesuré au cours du temps, avec Vm = 24 L.mol⁻¹. Le tableau de mesures donne : t = 0 min, V(O₂) = 0 mL ; t = 4 min, V(O₂) = 180 mL ; t = 8 min, V(O₂) = 320 mL ; t = 12 min, V(O₂) = 410 mL ; t = 16 min, V(O₂) = 460 mL ; état final, V(O₂) = 600 mL. Le volume de dioxygène recueilli suit l'avancement : mesurer l'un revient à mesurer l'autre.1) Calculer l'avancement final x_f et vérifier sa cohérence avec le volume final mesuré. 2) La tangente à la courbe V(O₂) = f(t) à t = 0 passe par les points (0 min ; 0 mL) et (5 min ; 280 mL). Calculer la vitesse volumique initiale v₀ de la réaction. 3) Déterminer le temps de demi-réaction t1/2 par interpolation linéaire entre les points tabulés encadrants. 4) À l'instant t1/2, la tangente à la courbe V(O₂) = f(t) a un coefficient directeur de 20 mL/min. En déduire la vitesse de réaction puis la vitesse de disparition du peroxyde d'hydrogène à cet instant.
إرشادات
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1 الإرشاد 1
Le volume de dioxygène donne l'avancement par $n = \dfrac{V}{V_m}$, en tenant compte du coefficient : $x = n(\text{O}_2)$ puisque son coefficient vaut $1$.
2 الإرشاد 2
La vitesse se lit sur la pente de la tangente, convertie en moles puis divisée par le volume de solution. Le peroxyde disparaît deux fois plus vite, son coefficient valant $2$.
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Prof Hicham peut t'expliquer pas à pas, en s'adaptant à ton niveau.
Le volume de dioxygène donne l'avancement par n=VmV, en tenant compte du coefficient : x=n(O2) puisque son coefficient vaut 1.
La vitesse se lit sur la pente de la tangente, convertie en moles puis divisée par le volume de solution. Le peroxyde disparaît deux fois plus vite, son coefficient valant 2.