Suivi Temporel d’une Transformation Chimique Vitesse de Réaction – 2ème BAC Sciences Mathématiques B

Suivi Temporel d’une Transformation Chimique Vitesse de Réaction – 2ème BAC Sciences Mathématiques B

Suivi Temporel d’une Transformation Chimique
Vitesse de Réaction – 2ème BAC Sciences Mathématiques B

Introduction

L’étude cinétique d’une réaction chimique permet de déterminer sa vitesse et les facteurs qui l’influencent.

Vitesse Moyenne

Δ[P]/Δt

Variation de concentration sur un intervalle de temps

Vitesse Instantanée

d[P]/dt

Pente de la tangente à la courbe

1. Méthodes de Suivi Temporel

pH-mètre Conductimètre Spectrophotomètre Méthodes Physiques Prélèvement Titrage Dosage Arrêt brutal Méthodes Chimiques Comparaison Physique: Continu Chimique: Ponctuel Précision variable Coût différent Critères de choix

Caractéristiques :

  • Méthodes physiques : non destructives, continues
  • Méthodes chimiques : nécessitent un prélèvement
  • Grandeurs suivies : pH, conductivité, absorbance…
  • Choix dépend : de la réaction, précision nécessaire, moyens disponibles

2. Détermination de la Vitesse

Temps (s) [P] [P] = f(t) Tangentes → Vitesse instantanée \( v = \frac{d[P]}{dt} = -\frac{d[R]}{dt} \)

Étapes clés :

  1. Tracer la courbe d’évolution de la concentration en fonction du temps
  2. Choisir les points où on veut déterminer la vitesse
  3. Tracer les tangentes à la courbe en ces points
  4. Calculer la pente de ces tangentes pour obtenir v

3. Temps de Demi-Réaction (t1/2)

[R]₀ [R]₀/2 [R]₀/4 t1/2 t1/2 Temps (s) [R] [R] = f(t)

Propriétés :

Définition :

Durée nécessaire pour que l’avancement atteigne la moitié de sa valeur finale

Détermination :

\[ t_{1/2} = \frac{\ln(2)}{k} \]

Remarque : Le temps de demi-réaction est indépendant de la concentration initiale pour une cinétique d’ordre 1.


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