© Dunod
- La
photocopie non
autorisée
est un délit.
Corrigés
5. On peut calculer, à partir de la loi de vitesse :
N = N° • e-^
^2V=6xlO22xe-5’5xlo"üxV8x,°’
=> N = 7,5 x 1021 noyaux
On retrouve la même valeur graphiquement.
O 1. Il s’agit de donner l’équation d’Arrhenius :
k = Ae~ Ea,RT
2. On fait la somme des deux équations, membre à membre, ce qui donne :
2 H+ + H2O2 + 2 Fe2 + = 2 H2O + 2 Fe3 +
H2O2+2 Fe3 += O2 + 2 Fe2 ++ 2 H+
2 H2O2 = 2 H2O + O2
On voit que les ions fer n’interviennent pas dans l’équation bilan : ils sont donc
inchangés, en fin de réaction, ce qui correspond au rôle d’un catalyseur. Cela
est d’ailleurs confirmé par le fait que l’énergie d’activation est abaissée. En
présence des ions fer, la vitesse de réaction est augmentée.
3. On écrit le rapport, en exprimant les constantes de vitesse, à l’aide de la relation d’Arrhenius :
k/k' = (A ■ e~Ea,RT)/(A • e-£a7*r)
=> k/k' = (e-Ea,RT)/(e-Ea'IRT)
=> k/k' = e{-Ea + Ea'),RT
k/k' = g(~ 75 + 30)7(0,00831 x 298)
^>k/k'= 1,3 x 10-8
On voit que la constante de vitesse sans catalyseur k est beaucoup plus faible
que la constante de vitesse avec le catalyseur, ce qui souligne bien le rôle joué
par ce dernier.
4. Traçons le diagramme d’énergie de la réaction avec et sans les ions fer (voir
schéma page suivante).
5. On voit que le couple redox Fe3+/Fe2 + a son potentiel redox standard compris
entre les potentiels standard des couples de l'eau oxygénée. Les couples redox
correspondant à cette situation sont C12/CI~ et Br2/Br ’. Ils pourront eux aussi
faciliter les échanges électroniques.
6. Pour stocker de l’eau oxygénée, il ne faut pas que le milieu contienne des
ions fer, ou chlorure, ou bromure. Le problème avec l'eau de ville, c'est qu elle
contient des ions chlorure.
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Corrigés
5. On peut calculer, à partir de la loi de vitesse :
N = N° • e-^
^2V=6xlO22xe-5’5xlo"üxV8x,°’
=> N = 7,5 x 1021 noyaux
On retrouve la même valeur graphiquement.
O 1. Il s’agit de donner l’équation d’Arrhenius :
k = Ae~ Ea,RT
2. On fait la somme des deux équations, membre à membre, ce qui donne :
2 H+ + H2O2 + 2 Fe2 + = 2 H2O + 2 Fe3 +
H2O2+2 Fe3 += O2 + 2 Fe2 ++ 2 H+
2 H2O2 = 2 H2O + O2
On voit que les ions fer n’interviennent pas dans l’équation bilan : ils sont donc
inchangés, en fin de réaction, ce qui correspond au rôle d’un catalyseur. Cela
est d’ailleurs confirmé par le fait que l’énergie d’activation est abaissée. En
présence des ions fer, la vitesse de réaction est augmentée.
3. On écrit le rapport, en exprimant les constantes de vitesse, à l’aide de la relation d’Arrhenius :
k/k' = (A ■ e~Ea,RT)/(A • e-£a7*r)
=> k/k' = (e-Ea,RT)/(e-Ea'IRT)
=> k/k' = e{-Ea + Ea'),RT
k/k' = g(~ 75 + 30)7(0,00831 x 298)
^>k/k'= 1,3 x 10-8
On voit que la constante de vitesse sans catalyseur k est beaucoup plus faible
que la constante de vitesse avec le catalyseur, ce qui souligne bien le rôle joué
par ce dernier.
4. Traçons le diagramme d’énergie de la réaction avec et sans les ions fer (voir
schéma page suivante).
5. On voit que le couple redox Fe3+/Fe2 + a son potentiel redox standard compris
entre les potentiels standard des couples de l'eau oxygénée. Les couples redox
correspondant à cette situation sont C12/CI~ et Br2/Br ’. Ils pourront eux aussi
faciliter les échanges électroniques.
6. Pour stocker de l’eau oxygénée, il ne faut pas que le milieu contienne des
ions fer, ou chlorure, ou bromure. Le problème avec l'eau de ville, c'est qu elle
contient des ions chlorure.