19.4 Vitesse de transformation d’un constituant participant à plusieurs réactions chimiques
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
acide fort, on constate que le coefficient observé varie proportionnellement
avec la concentration en ions hydrogène.
Déduire de ces observations la loi de vitesse de cette réaction. Cette réaction
a-t-elle un ordre par rapport à l’acétone, par rapport au diiode, par rapport aux
ions hydrogène ? Quel est l’ordre global ?
Solution
Dans un premier temps, on peut écrire : v ϭ k obs c(acétone).
En changeant l’acidité du milieu, le coefficient de vitesse observé est tel que : k obs ϭ k c(H + ).
La loi de vitesse d’une telle réaction, déduite de ces observations, peut alors s’écrire :
v ϭ k’ obs c(acétone) c(H + )
Dans les conditions étudiées, on peut dire qu’il y a un ordre partiel 1 par rapport à l’acétone, 0
par rapport au diiode et 1 par rapport aux ions hydrogène. L’ordre total de la vitesse de réaction
est 2.
Exercice 19.4 Vitesse de transformation d’un constituant participant à
plusieurs réactions chimiques. Réaction principale, réaction
secondaire
La pyrolyse de l’acétaldéhyde CH 3 CHO produit principalement du méthane
et du monoxyde de carbone. Toutefois, l’analyse chimique du mélange
permet de déceler des traces de dihydrogène et d’éthane.
a) Montrer que la pyrolyse se fait nécessairement au cours de deux réactions
– dont on précisera le bilan stœchiométrique – se produisant à des vitesses
très différentes.
b) Exprimer, en fonction des deux vitesses de réaction, notées v 1 et v 2 , la
vitesse de formation du monoxyde de carbone et la vitesse de consommation
de l’acétaldéhyde.
Quel est le constituant qui permet de suivre uniquement la réaction
principale ? Quel est le constituant qui permet de suivre uniquement la réaction secondaire ?
Solution
a) Si la pyrolyse de l’acétaldéhyde produisait CH 4 , CO, H 2 et C 2 H 6 dans une seule réaction,
l’équation stœchiométrique de celle-ci s’écrirait, tout au long de la réaction :
3 CH 3 CHO ϭ CH 4 ϩ 3 CO ϩ H 2 ϩ C 2 H 6
Dans ce cas, si v était la vitesse d’une telle réaction, on devrait avoir :
r(CH 4 ) ϭ r(H 2 ) ϭ r(C 2 H 6 ) ϭ v
et à la fin de la réaction, on aurait :
n ∞ (CH 4 ) ϭ n ∞ (H 2 ) ϭ n ∞ (C 2 H 6 )
Remarque : en général, la loi de vitesse des réactions est plus compliquée et
l’obtention d’ordre de vitesses n’est pas courante.
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
acide fort, on constate que le coefficient observé varie proportionnellement
avec la concentration en ions hydrogène.
Déduire de ces observations la loi de vitesse de cette réaction. Cette réaction
a-t-elle un ordre par rapport à l’acétone, par rapport au diiode, par rapport aux
ions hydrogène ? Quel est l’ordre global ?
Solution
Dans un premier temps, on peut écrire : v ϭ k obs c(acétone).
En changeant l’acidité du milieu, le coefficient de vitesse observé est tel que : k obs ϭ k c(H + ).
La loi de vitesse d’une telle réaction, déduite de ces observations, peut alors s’écrire :
v ϭ k’ obs c(acétone) c(H + )
Dans les conditions étudiées, on peut dire qu’il y a un ordre partiel 1 par rapport à l’acétone, 0
par rapport au diiode et 1 par rapport aux ions hydrogène. L’ordre total de la vitesse de réaction
est 2.
Exercice 19.4 Vitesse de transformation d’un constituant participant à
plusieurs réactions chimiques. Réaction principale, réaction
secondaire
La pyrolyse de l’acétaldéhyde CH 3 CHO produit principalement du méthane
et du monoxyde de carbone. Toutefois, l’analyse chimique du mélange
permet de déceler des traces de dihydrogène et d’éthane.
a) Montrer que la pyrolyse se fait nécessairement au cours de deux réactions
– dont on précisera le bilan stœchiométrique – se produisant à des vitesses
très différentes.
b) Exprimer, en fonction des deux vitesses de réaction, notées v 1 et v 2 , la
vitesse de formation du monoxyde de carbone et la vitesse de consommation
de l’acétaldéhyde.
Quel est le constituant qui permet de suivre uniquement la réaction
principale ? Quel est le constituant qui permet de suivre uniquement la réaction secondaire ?
Solution
a) Si la pyrolyse de l’acétaldéhyde produisait CH 4 , CO, H 2 et C 2 H 6 dans une seule réaction,
l’équation stœchiométrique de celle-ci s’écrirait, tout au long de la réaction :
3 CH 3 CHO ϭ CH 4 ϩ 3 CO ϩ H 2 ϩ C 2 H 6
Dans ce cas, si v était la vitesse d’une telle réaction, on devrait avoir :
r(CH 4 ) ϭ r(H 2 ) ϭ r(C 2 H 6 ) ϭ v
et à la fin de la réaction, on aurait :
n ∞ (CH 4 ) ϭ n ∞ (H 2 ) ϭ n ∞ (C 2 H 6 )
Remarque : en général, la loi de vitesse des réactions est plus compliquée et
l’obtention d’ordre de vitesses n’est pas courante.