2003 : Décomposition du chlorure de benzène diazonium

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Le chlorure de benzène diazonium, en solution aqueuse, se décompose dès que la température est supérieure à 10°C selon l'équation-bilan :

(gaz)

Le diazote formé, très peu soluble dans l' eau, se dégage. La mesure du volume x de diazote dégagé à température et sous pression constantes permet de suivre le déroulement de la réaction. On utilise un volume V = 35 mL d'une solution de chlorure de benzène diazonium à 11,25 g/L,  à la température de   17 °C et sous la pression P = 1 atm.

1.1 : Vérifier que la concentration initiale du chlorure de benzène diazonium vaut
. (0,25 point)

1.2 : Montrer que la concentration    de la solution de chlorure de benzène diazonium restant à chaque instant est donnée en fonction de C_{0} et x par la relation :   avec x en litres.(0,5 point).

1.3 : Le graphe de la concentration  en fonction du temps est donné ci – dessous :


1.3.1 : Déterminer graphiquement le temps de demi-réaction t. (0,25 point).

1.3.2 : Calculer le volume x de diazote dégagé à la date t.(0,5 point).

1.3.3 : Définir la vitesse instantanée de disparition du chlorure de benzène diazonium puis la déterminer à et à

1.3.4 : Quel facteur cinétique explique la variation de vitesse entre et ? (0,25 point).

1.4 : Déterminer le volume de diazote formé au bout d'un temps infini.( 0,75 point).

On donne: constante des gaz parfaits : .

Masses molaires en g/mol : H : 1 ; C : 12 ; N : 14 ; Cl : 35,5.

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