716 Chapitre 27
Évolution temporelle d’un système chimique
Des équations précédentes nous déduisons :
σ = (λ Na + + λ OH − )a +(λ Et − − λ OH − )x ; (λ Na + + λ OH − )a = σ 0 ; (λ Et − − λ OH − ) =
σ ∞ − σ 0
a
.
D’où : x =
σ 0 − σ
σ 0 − σ ∞
, puis : [OH
– ] = a − x = a
σ − σ ∞
σ 0 − σ ∞
.
Le suivi temporel de la conductivité au cours de la réaction permet donc de suivre l’évolution
temporelle de la concentration en ions hydroxyde OH
– . Mettons en œuvre le suivi conductimétrique
pour la réaction étudiée.
Pour cela, nous préparons une solution contenant a = 0,10 mol · L
−1 d’éthanoate d’éthyle et une
solution contenant a = 0,10 mol · L
−1 d’hydroxyde de sodium NaOH. À l’instant t = 0, nous
mélangeons 20 mL de chaque solution dans un bécher plongé dans un bain thermostaté puis nous
mesurons la conductivité toutes les 10 secondes. La température est contrôlée pendant la durée de
la réaction et vaut 39,0
◦ C. L’évolution temporelle de la conductivité est donnée figure 27.1.
0
10
20
30
40
50
t (min)
0
2
4
6
8
10
12
14
σ (mS
· cm
−1
)
T = 39
◦ C
Figure 27.1. Évolution temporelle
de la conductivité.
0
2
4
6
8
10
12
14
t (min)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
[OH
−
] (mol
· L
−1
)
T = 39
◦ C
Figure 27.2. Évolution temporelle
de [OH
– ].
σ 0 ne peut être mesurée car la première mesure de conductivité ne peut se faire qu’après
avoir mélangé les deux solutions. La conductivité σ 0 est obtenue par extrapolation. La
conductivité σ ∞ est déterminée pour un temps très long.
Comment déterminer l’ordre de la réaction ?
L’idée est de comparer l’évolution temporelle expérimentale de la concentration d’un réactif à
l’évolution temporelle théorique de ce même réactif correspondant à un ordre précis.
Supposons la réaction d’ordre global nul : r = p + q = 0.
v = k[OH
– ]
0 = −
d[OH
– ]
dt
=⇒
d[OH
– ]
dt
= −k
Soit, après intégration : [OH
– ] = −kt + [OH
– ] 0 .
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