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Physique-Chimie

Chimie

Evolution temporelle d'une transformation chimique

Dans cette vidéo, on nous présente un étudiant qui a mélangé ses résultats et perdu les valeurs des constantes de vitesse associées à ses courbes de réaction. Les courbes de vitesse d'avancement en fonction de la concentration sont des droites, ce qui caractérise une cinétique d'ordre 1. Pour déterminer chaque constante de vitesse, il faut identifier pour quelle température cela a été fait. La vitesse de disparition à la température T1 est k1 fois c, à la température T2 est k2 fois c, et à la température T3 est k3 fois c. En comparant les vitesses de réaction, on identifie que la température T3 est la plus rapide, suivie de la température T2, puis de la température T1. Ainsi, les coefficients directeurs correspondants sont k1 = 10 secondes^-1, k2 = 43 secondes^-1, et k3 = 63 secondes^-1.

Bonjour à tous, c'est Mathis de studio. Dans cette vidéo, on va identifier des constantes de vitesse. Alors, on nous présente la situation, un étudiant sort d'une séance de travaux pratiques, la tête un peu ailleurs, comme par hasard, avec pour tâche de terminer le compte rendu pour le lendemain. Ce TP est très important pour son cursus, et avec le stress, il constate qu'il a mélangé tous ses résultats et perdu les valeurs des constantes de vitesse associées à ses courbes. Il a réalisé la même réaction, mais à trois températures différentes, T1 qui est plus petit que T2, qui est plus petit que T3. Et on nous donne le graphe de la vitesse volumique en fonction de la concentration, donc c'est un graphe qu'on est habitué à voir ici en cinétique. Alors, la première question nous demande de justifier que la réaction suit une loi d'ordre 1. Donc la même réaction, on le rappelle. Eh bien, ici, c'est la question classique. Les courbes de vitesse d'avancement en fonction de la concentration, eh bien, ce sont des droites. Donc, c'est caractéristique d'une cinétique d'ordre 1, où v est égal à k fois c, k fois c à la puissance 1. Ok. Prochaine question, déterminer chaque constant de vitesse k, sachant qu'il s'agit du coefficient directeur de la droite liant vitesse volumique de disparition et concentration du réactif. Bon, ici, on pourrait, du coup, directement le déterminer. En effet, c'est la pente de la droite considérée, mais il y en a trois, et le problème, c'est qu'il faut identifier pour quelle température, eh bien, ça a été fait. Alors, qu'est-ce qu'on peut dire ? Tout d'abord, la vitesse volumique de disparition, on le rappelle, c'est moins dc sur dt, qui est égal à k fois c. Donc, la vitesse de disparition à température T1, c'est k1 fois c, à température T2, c'est k2 fois c, et à température T3, c'est k3 fois c. Et maintenant, il suffit d'identifier. Alors, pour ça, il faut se souvenir, on l'a fait d'ailleurs dans un exercice précédent, de l'influence de la température sur la vitesse d'avancement d'une réaction. Eh bien, on sait que la température, elle augmente la vitesse de réaction, c'est un résultat classique à connaître. Donc, si on identifie ici, eh bien, celle qui va le plus vite, c'est la orange, donc c'est la température T3, car c'est la plus grande température, la rouge, la température T2, et la bleue, la température T1. Donc, au final, on réduit les coefficients directeurs, k1 est égal à 10 secondes moins 1, donc c'est une réaction d'ordre 1, donc c'est bien une seconde moins 1 comme unité, k2 est égal à 43 secondes moins 1, et k3 est égal à 63 secondes moins 1. Donc voilà, nous avons sauvé cet étudiant qui va pouvoir donc retrouver les constantes de vitesse associées. Merci beaucoup d'avoir aidé pour ça, et puis je vous dis à bientôt !

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