Flashcards : Cinétique des réactions chimiques (44 cartes)

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1Question

Comment l’avancement ξ relie-t-il la variation de quantité d’un constituant B ?

Réponse

Par la relation nF(B)−nI(B)=ν(B)ξn_F(B)-n_I(B)=\nu(B)\xi.

2Question

Comment s’exprime la vitesse de réaction v dans un réacteur de volume V ?

Réponse

v=1Vdξdtv=\frac{1}{V}\frac{d\xi}{dt}.

3Question

Comment définit-on la vitesse de transformation r(B) pour une espèce B ?

Réponse

r(B)=1Vdn(B)dt=dc(B)dtr(B)=\frac{1}{V}\frac{dn(B)}{dt}=\frac{dc(B)}{dt}.

4Question

Quelle est la loi de vitesse pour une réaction d'ordre α par rapport à A et β par rapport à B ?

Réponse

v=k c(A)αc(B)βv=k\,c(A)^\alpha c(B)^\beta

5Question

Comment calcule-t-on l'ordre global n d'une réaction ?

Réponse

C'est la somme des ordres partiels n=α+βn=\alpha+\beta.

6Question

Quelle est la formule de la loi d'Arrhénius ?

Réponse

k=Aexp⁡(−EaRT)k=A\exp\left(-\frac{E_a}{RT}\right)

7Question

Que représente EaE_a dans la loi d'Arrhénius ?

Réponse

L'énergie d'activation.

8Question

Que représente AA dans la loi d'Arrhénius ?

Réponse

Le facteur préexponentiel.

9Question

Que représentent RR et TT dans la loi d'Arrhénius ?

Réponse

RR est la constante des gaz parfaits et TT la température absolue.

10Question

Comment Ostwald détermine-t-il l'ordre par rapport à A ?

Réponse

En plaçant B en large excès pour que sa concentration reste constante.

11Question

Quelle est la forme de la vitesse selon Ostwald avec B en excès ?

Réponse

v=kobsc(A)αv=k_{obs}c(A)^\alpha

12Question

Quelle est la loi de vitesse quand les réactifs sont en proportions stœchiométriques ?

Réponse

v=k(ba)βc(A)α+βv=k\left(\frac{b}{a}\right)^\beta c(A)^{\alpha+\beta}

13Question

En quoi consiste la méthode des essais successifs en cinétique chimique ?

Réponse

Supposer un ordre, intégrer l’équation, calculer k, puis vérifier sa constance.

14Question

Qu'appelle-t-on temps de demi-réaction en cinétique chimique ?

Réponse

Le temps pour transformer la moitié du réactif limitant.

15Question

Comment varie le temps de demi-vie pour une réaction d’ordre 1 ?

Réponse

Il est indépendant de la concentration initiale.

16Question

Quelle est la formule de la vitesse de transformation d'un constituant B ?

Réponse

r(B)=∑iν(B,i)ϕir(B)=\sum_i\nu(B,i)\phi_i

17Question

Que représente ϕi\phi_i dans la formule de la vitesse de transformation ?

Réponse

Le flux de la réaction élémentaire i.

18Question

Comment vérifie-t-on la loi de vitesse issue d’un mécanisme réactionnel ?

Réponse

En comparant la loi déduite des réactions élémentaires à la loi expérimentale.

19Question

Qu'est-ce qu'une réaction composée en chimie ?

Réponse

Une réaction résultant de la superposition ou succession de plusieurs réactions isolées.

20Question

Quelles réactions regroupent les réactions composées ?

Réponse

Les réactions opposées, compétitives et successives.

21Question

Quelle est la formule de la vitesse globale pour deux réactions opposées ?

Réponse

v=v1−v−1v=v_1-v_{-1}

22Question

Comment évoluent les vitesses directe et inverse dans une réaction opposée avec l’avancement ?

Réponse

La vitesse directe diminue et la vitesse inverse augmente.

23Question

Que se passe-t-il aux vitesses directe et inverse à l’équilibre d’une réaction opposée ?

Réponse

Les vitesses directe et inverse sont égales.

24Question

Quelle est la formule de la vitesse globale de consommation de A pour deux réactions compétitives ?

Réponse

−v(A)=a1v1+a2v2-v(A)=a_1v_1+a_2v_2

25Question

Comment s'exprime la constante observée pour deux réactions compétitives du premier ordre ?

Réponse

kobs=k1+k2k_{obs}=k_1+k_2

26Question

Pourquoi diluer le réactif A favorise-t-il la réaction d'ordre le plus faible ?

Réponse

Parce qu'à faible concentration, cette réaction devient dominante.

27Question

Quelle est la formule de la concentration de A dans deux réactions successives du premier ordre ?

Réponse

c(A)=c0(A)exp⁡(−k1t)c(A)=c_0(A)\exp(-k_1t)

28Question

Comment s'exprime la vitesse de transformation de B dans A→B→CA\rightarrow B\rightarrow C ?

Réponse

v(B)=v1−v2v(B)=v_1 - v_2

29Question

Comment évolue la concentration de B dans une réaction successive ?

Réponse

Elle est nulle au début et à la fin, avec un maximum intermédiaire.

30Question

Qu'est-ce qu'un constituant intermédiaire en chimie?

Réponse

Une espèce formée puis consommée rapidement avec concentration négligeable.

31Question

Que se passe-t-il pour B si k2≫k1k_2 \gg k_1 dans A→B→CA\rightarrow B\rightarrow C?

Réponse

B est consommé dès sa formation et sa concentration reste négligeable.

32Question

Quelles sont les quantités de N2N_2, H2H_2 et NH3NH_3 si ξ vaut l’avancement dans N2+3H2→2NH3N_2+3H_2\rightarrow2NH_3 ?

Réponse

n(N2)=3−ξn(N_2)=3-\xi, n(H2)=3−3ξn(H_2)=3-3\xi, n(NH3)=2ξn(NH_3)=2\xi.

33Question

De quoi dépend la constante de vitesse k ?

Réponse

Elle dépend notamment de la température.

34Question

Quelle dimension possède la constante de vitesse k ?

Réponse

Elle dépend de l'ordre global de la réaction.

35Question

Comment calcule-t-on l'ordre β à partir de plusieurs expériences ?

Réponse

β=ln⁡(vo,1/vo,2)ln⁡(co,1(B)/co,2(B))\beta=\frac{\ln(v_{o,1}/v_{o,2})}{\ln(c_{o,1}(B)/c_{o,2}(B))} avec A constant.

36Question

Quelle condition doit rester constante pour calculer β avec la formule donnée ?

Réponse

La concentration initiale de A doit rester constante.

37Question

Quelle relation linéaire permet de déterminer l'ordre n d'une réaction ?

Réponse

ln⁡v=ln⁡k+nln⁡c\ln v=\ln k+n\ln c donne une droite de pente n.

38Question

Que représente la pente dans la droite de ln⁡v\ln v en fonction de ln⁡c\ln c ?

Réponse

L'ordre de réaction n.

39Question

Quelle est la relation entre temps de demi-vie et concentration initiale pour une réaction d’ordre 2 ?

Réponse

Le temps de demi-vie est inversement proportionnel à la concentration initiale.

40Question

Que peut-on faire lorsque le flux d’une réaction élémentaire est négligeable ?

Réponse

On peut approximer la vitesse globale par le flux dominant.

41Question

Quelles conditions favorisent préférentiellement le produit L dans deux réactions compétitives réversibles ?

Réponse

La réaction directe vers L doit être favorisée et L prélevé avant sa réaction inverse.

42Question

Quelle est la concentration finale de C quand la transformation est complète ?

Réponse

Elle vaut la concentration initiale de A.

43Question

Que désigne la période d’induction dans un mécanisme réactionnel?

Réponse

La période initiale où la concentration de B est faible et C difficile à mesurer.

44Question

Que se passe-t-il pour la concentration de B si les vitesses des réactions successives sont égales?

Réponse

La concentration de B reste constante car il est consommé immédiatement.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 25 questions sur Cinétique des réactions chimiques.

1. Pour une espèce B, quelle relation relie sa quantité de matière à l’avancement de la réaction ?

2. Dans un réacteur de volume constant V, comment exprime-t-on la vitesse de réaction à partir de l’avancement ξ ?

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