Notes de la leçon : Suivi temporel d'une transformation et vitesse d'une réaction

Introduction

Correction de la série d'exercices sur le suivi temporel d'une transformation et la vitesse d'une réaction.

Température : 20 °C
Masse d'aluminium : 27 g
Volume d'acide chlorhydrique (H3O+) : 20 mL, concentration = 12 x 10⁻³ mol/L

La courbe représente la variation de la conductivité de la solution en fonction du temps.

Calculer la quantité de matière initiale des réactifs
- Aluminium :
  - Masse molaire = 27 g/mol
  - Quantité de matière = 27 g / 27 g/mol = 1 mol
- H3O+ :
  - Quantité de matière = Concentration x Volume
  - N0(H3O+) = 12 x 10⁻³ mol/L x 20 x 10⁻³ L = 2,4 x 10⁻⁴ mol
Dresser le tableau d'avancement
- État initial :
  - N0(Al) = 1 mol
  - N0(H3O+) = 2,4 x 10⁻⁴ mol
  - Aucun produit au départ.
- État intermédiaire :
  - N0(Al) - 2X
  - N0(H3O+) - 6X
  - Produits : +3X
- État final :
  - N0(Al) - 2xmax
  - N0(H3O+) - 6xmax
Conductivité de la solution
- Forme : σ(t) = -9,1 x 10³x + 0,511
- σ = somme des conductivités molaires ioniques des ions présents dans la solution.
Vitesse de la réaction
- Expression : v = k * (dσ/dt)
- Détermination de la constante K et son unité.
- K = 1 / (9,1 x 10³) avec unité : m⁻¹.s⁻¹
Calculer la vitesse à t = 6 minutes
- Vitesse = k * (dσ/dt)
- Coefficient directeur à t = 6 min :
  - Coefficient = (σ_final - σ_initial) / (t_final - t_initial)
  - Résultat : -0,022
- Vitesse = -5,5 * (-0,022) = 0,122 mol.m⁻³.min⁻¹
Calculer le temps de demi-réaction (t1/2)
- t1/2 est défini par σ = σmax / 2
- Valeur trouvée : t1/2 ≈ 7 minutes

Récapitulatif des résultats obtenus.
Importance de suivre la conduite de réaction pour comprendre la transformation chimique en cours.