ordre de réaction/coefficients stœchiométriques

[eastpakk]

Bonjour :)

Je bloque un peu sur ce QCM : poly de printemps 23/24 

   QCM 5 - À propos de la réaction élémentaire suivante aA + bB → cC + dD avec a, b, c et d les coefficients stœchiométriques :

A. L’expression de la vitesse de réaction peut s’écrire : v = k x [A]p x [B]q x [C]r x [D]s .

B. La réaction suit une cinétique d’ordre a + b.

C. Si a = b = 1, alors l’expression de la constante de vitesse k peut s’écrire sous la forme : k = 1/([A]0 x t1/2).

D. Si a = b = 1, alors la réaction est bimoléculaire.

E. Si a = b = 1, alors la constante de vitesse k peut s’exprimer en mol-1.L.min-1 .

correction : BCDE 

 

mes questions : 

- je ne comprends pas pourquoi "La réaction suit une cinétique d’ordre a + b", or, a et b sont les coeff stœchiométriques,

je pensais que la réaction suivait une cinétique d'ordre p + q 

mais peut-être qu'ici les ordres sont égaux aux coefficient stœchiométriques ? comment on le sait ? et dans quel cas les ordres sont égaux aux coeff stœchiométriques ?

- et pour les items C/D/E, pareil, je comprends pas pourquoi on se base sur a et b qui sont les coeff stœchiométriques, je pensais qu'il fallait regarder l'ordre... 

 

 

Je fais surement une confusion entre les ordres partiels et les coefficients stoechiométriques, si quelqu'un peut m'éclairer merciii ! 

 

[margauxxr]

Coucou, alors pour commencer la réaction suit une cinétique d’ordre a + b car les coefficients stœchiométriques ( a et b ) sont égaux aux ordres de réaction ( p et q ). En général, les ordres de réaction ( p , q , etc.) ne sont pas forcément égaux aux coefficients stœchiométriques ( a , b , etc.). Ils sont déterminés expérimentalement à partir de la loi de vitesse. Mais, dans le cas particulier d’une réaction élémentaire, l’expression de la vitesse dépend directement des coefficients stœchiométriques des réactifs : v = k x [A]^a x [B]^b

L’ordre global de la réaction est la somme des ordres partiels. Si p = a et q = b , alors l’ordre global est  = a + b.

 

Ensuite, pour a = b = 1 , l’expression de la constante de vitesse k peut s’écrire ainsi car pour une réaction élémentaire de type A + B -> produits , avec a = b = 1 , la vitesse de réaction est donnée par : v = k x [A]^1 x [B]^1

Si les concentrations initiales des réactifs sont égales ( [A]0 = [B]=0 ), on peut simplifier l’étude en considérant [A] = [B] .

La loi de vitesse devient alors : v = k x [A]^2

Pour une réaction d’ordre 2, on sait que la demi-vie ( t_{1/2} ) est donnée par : t{1/2} = {1}/{k x [A]0}

En réarrangeant cette expression, on obtient : k = {1}/{[A]0 x t{1/2}}

Donc, l’expression donnée dans l’énoncé est correcte.

 

Après, pourquoi l’item D est correct ?

Une réaction est dite bimoléculaire si deux particules réagissent simultanément dans l’étape élémentaire, peu importe qu’elles soient identiques ou différentes. Dans le cas où a = b = 1 , la réaction élémentaire s’écrit : A + B -> produits 

Cela implique que deux molécules (1 de A et 1 de B ) participent directement à l’étape élémentaire. Donc, la réaction est bimoléculaire car a = b = 1 .

 

Pourquoi l’item E est correct ?

L’unité de la constante de vitesse k dépend de l’ordre global de la réaction. Pour une réaction d’ordre 2 ( a + b = 2 ), l’unité de k est : 

[k] = {mol}^{1 - (2 - 1)}} / {{L}^{(2 - 1)} x {time}} = {L}/{{mol} x {time}}

Si le temps est exprimé en minutes, l’unité devient : k = {mol}^{-1} x {L} x {min}^{-1}

 

Voila, j’espère que c’est plus clair. Bon courage ! 

 

 

[eastpakk]

ohh superrr, merci, c'est beaucoup plus clair !