CINÉTIQUE CHIMIQUE
EXERCICE I
1°
On réalise l’hydrolyse d’un ester à partir d’un mélange contenant une mole
d’ester et une mole d’eau, on obtient de l’acide éthanoïque et un alcool ROH.
Pour
déterminer le nombre de moles d’ester n restant dans le mélange, on dose, à
température constante, d’heure en heure l’acide qui se forme, on obtient les
résultats suivants :
|
Date t(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Nombre de
moles d’acide formé |
0 |
0,15 |
0,24 |
0,31 |
0,35 |
0,38 |
0,39 |
0,39 |
a)
Tracer le graphe représentant le nombre de moles d’ester restant dans le
mélange en fonction du temps : n = f(t) en précisant l’échelle adopté.
b)
En appelant vitesse de disparition d’un corps A l’expression v = - 
,
n étant le nombre de moles de A à la date t, déduire du graphique la vitesse
moyenne de disparition de l’ester entre les dates t1= 1h et t2=4h
puis la vitesse instantanée à la date t3 = 2h.
2°
L’alcool obtenu au cours de l’hydrolyse a pour formule C4H10O.
a) Donner les différentes formules
développées, les noms et la classe des différents isomères possibles.
b) On procède à l’oxydation ménagée de cet alcool. Le composé obtenu
donne un précipité jaune avec le 2,4-DNPH et ne réagit pas avec la liqueur de
Fehling. De quel alcool s’agit-il Expliquer.
Indiquer la formule développée de
l’ester de la question 1
EXERCICE
II
On se propose d’étudier la cinétique de
la réaction d’oxydo-réduction entre l’ion permanganate MnO-4 en
milieu acide et l’acide oxalique (ou éthanedioÏque) H2C2O4.
A
la date t=0, on mélange dans un bécher 50 cm3 d’une solution
acidifiée de KMnO4 dont la concentration molaire volumique en ions MnO-4 est égale 10-3
mol.l-1 et 50 cm3 d’une solution d’acide oxalique de
concentration molaire égale à 10-1 mol.l-1.
La solution prend la couleur est d’abord
violette (couleur des ions MnO-4 ) puis brune avant de devenir incolore. On
admettra que la température reste constante pendant la durée de la réaction et
égale à 25°C.
1° Ecrire l’équation bilan de cette
réaction d’oxydoréduction.
Données : couple de MnO-4/Mn2+ ;
couple CO2(aq)/H2C2O4.
2° La mesure de la concentration molaire
volumique en ions Mn2+ à différentes dates t conduit aux résultats
suivants :
|
t(s) |
0 |
60 |
120 |
180 |
210 |
225 |
240 |
|
[Mn2+] (mol.l-1) |
0 |
0,1.10-4 |
0,3. 10-4 |
0,55.10-4 |
0 ,7.10-4 |
0,8.510-4 |
1,15.10-4 |
|
255 |
270 |
285 |
300 |
315 |
330 |
390 |
450 |
|
0,85.10-4 |
2,2.10-4 |
3 ,3.10-4 |
4,4.10-4 |
4,75.10-4 |
4,9.10-4 |
5.10-4 |
5.10-4 |
a) Tracer sur une feuille de papier quadrillé,
la courbe représentant les variations de la concentration molaire volumique en
ions Mn2+ en fonction de la date t.
Echelle : en abscisse 1cm→30s ;
en ordonnée 1cm→0,5.10-4 mol.l-1.
b) Définir la vitesse instantanée de
formation de l’ion Mn2+ et déterminer graphiquement cette vitesse à
la date t=285s.
c) A
la date t=285s, quelle concentration molaire volumique en ions permanganate MnO-4 ?
d) Commenter et interpréter l’allure de la
courbe obtenue.