1.1.
1.1.1. Groupe fonctionnel de la propanone : Famille des cétones.
1.1.2. Les demi-équations des couples oxydant-réducteurs :
Et l’équation bilan de la réaction :
1.2.
1.2.1. Les quantités de matières initiales :
Le réactif limitant : on a et Le propan-2-ol est le réactif limitant.
1.2.2. Quantité de matière n de propanone formée :
or
relation où et n sont exprimés en mol
On en déduit : avec n et en mmol.
1.2.3.
1.2.4. Courbe n = f(t)
1.2.5. Vitesses de formation :
.
La vitesse de formation diminue au cours du temps car la quantité de matière des réactifs diminue.
2.1 Montrons qu’il s’agit d’une réaction d’oxydoréduction et précisons les couples redox mis en jeu:
Les couples redox et
Les demi-équations électroniques et
.
Il y a un transfert d'électrons donc c'est une réaction d'oxydoréduction.
2.2 Montrons que
or et
2.3.1 Recopions et complétons le tableau :
2.3.2 Définition : la vitesse instantanée volumique de disparition des ions à une date t est
l'opposée de la dérivée par rapport au temps de la concentration en ions .
2.3.3 Détermination des vitesses
On détermine les coefficients directeurs des tangentes à la courbe aux dates considérées :
à
à
2.3.4 La vitesse de disparition diminue car la concentration des ions diminue.
2.3.5 Les quantités de matière des ions et aux dates et :
Les résultats obtenus sont en accord avec la réponse de la question 2.3.4 car la vitesse diminue avec la concentration en ions .
2.1. Les ions fer (III) jouent le rôle de catalyseur : ils accélèrent la réaction.
2.2. Retrouvons l’équation-bilan à partir des demi-équations redox :
2.3.
2.3.1. Montrons que
Equivalence :
2.3.2. Compléter le tableau et tracer de la courbe
2.4.
2.4.1. Détermination graphique des vitesses :
La vitesse de disparition de l’eau oxygénée à un instant donné correspond au coefficient directeur de la tangente à la courbe à cet instant. Graphiquement on obtient :
La vitesse diminue car la concentration du réactif diminue au cours du temps.
2.4.2. Allure de la courbe en l’absence d’ions fer(II) : la vitesse est plus faible (voir courbe).
2.1. Préparation du butanoate de méthyle
2.1.1. Le groupe fonctionnel présent dans le butanoate de méthyle :
acide butanoïque
2.1.2. La famille du réactif B : alcool
2.1.3. Formules semi-développées et noms des réactifs A et B :
Pour A : ; acide butanoïque
Pour B : méthanol
2.1.4. Equation-bilan de la réaction entre A et B :
C'est la réaction d'estérification(directe)
Caractéristiques de la réaction : elle est lente, limitée et athermique.
2.1.5. Calcul des quantités de matière minimales de A et B :
or
2.2. Etude cinétique de la réaction :
2.2.1. Si ; l’abscisse obtenue à partir du graphe vaut : {/tex} t_{1}\simeq 60 min{/tex} .
2.2.2. Déduction de la quantité de matière de D formée :
2.2.3. Calcul de la vitesse moyenne entre t = 0 et min :
AN :
2.2.4. Vitesse instantanée à t = 45 min :
La vitesse instantanée est donnée par la relation:\frac{dn_{A}}{dt} ; graphiquement elle correspond à la valeur absolue du coefficient directeur de la tangente à la courbe au point d’abscisse t = 45 min (voir
courbe ) :
On trouve :
2.2.5. Détermination sans calcul de la vitesse moyenne entre et :
A partir de la date min, il n y a plus variation de la quantité de matière de A : la vitesse moyenne est nulle ; la réaction est terminée.
2.1. (0,25 pt)
2.2. Equation-bilan de la réaction de dosage
A l’équivalence la solution est neutre puisqu’il s’agit d’un mélange d’acide fort et de base forte à l’équivalence ; donc la solution prend la teinte neutre du BBT, soit la coloration verte. (0,50 pt)
2.3.
La réaction est lente et totale. (0,50 pt)
2.4.
2.4.1. On a :
En divisant par le volume v on obtient :
. (0,50pt)
2.4.2. On complète le tableau. On obtient : (01 pt)
La courbe C = f(t) a l’allure suivante :
.
2.4.3.
A chaque instant v(alcool) correspond au coeffiient
directeur de la tangente à la courbe
C = f(t) à cette date.
Aon trouve
A
V(alcool) diminue car la concentration des réactifs
diminue. (0,75 pt)
2.4.4. A 30°C la température du mélange est plus faible, la vitesse de réaction serait alors plus
faible aux même dates, la quantité de soude qui reste serait plus grande donc le volume d’acide
nécessaire pour doser la soude serait plus grand. (0,50 pt)
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