Exos CH 05 [PDF]

Zitiervorschau

MPSI 5

CHAPITRE

EXERCICES

5-1 Oxydation des ions iodure par les ions hypochlorite L'étude de la réaction en solution aqueuse de bilan [ I  ][ClO  ] vk de la vitesse : . [OH  ] On veut montrer que le mécanisme suivant ClO– + H2O HClO + OH– I– + HClO HIO + Cl– – OH + HIO H2O + IO–

0 = IO– + C1– – I– – ClO– conduit à l'expression

permet d'interpréter les faits expérimentaux (équilibre n°1 rapide) (réaction n°2 lente) (équilibre n°3 rapide)

:

On exprimera les constantes d'équilibre K 1 et K3 avec les constantes d'acidité K A1 de HClO, KA3 de HIO et le produit ionique de l'eau KE, puis on exprimera la constante de vitesse k de la réaction bilan avec K A1, KE et k2 (constante de vitesse de la réaction n°2) et c0 = 103 mol.m –3. 5-2 Thermolyse du péroxyde de tertiobutyle D'après le mécanisme suivant, s'agit-il d'une réaction par stades ou d'une réaction en chaîne ? k1 (H3C)3C–O–O–C(CH3)3  2 ( H 3 C) 3 CO 

( H 3 C) 3 CO 

k2 H 3 C  + (H3C)2C=O 

k3 2 H 3 C   H3C–CH3 Donner l'équation bilan de la réaction et exprimer sa vitesse volumique.

5-3 Synthèse du bromure d'hydrogène Dans le mécanisme proposé ci-dessous pour la synthèse du bromure d'hydrogène, M représente un intermédiaire de choc. M + Br2

k1    k

2 Br



+ M

Br



+ H2

1

k2    k

HBr + H 

2

k3 HBr + Br  H  + Br2 

1) Préciser quelle est l'équation bilan de 1a réaction et quelles sont les étapes d'initiation, de propagation et de terminaison de chaîne. 2) En considérant les concentrations des radicaux libres comme stationnaires, exprimer ces concentrations avec les constantes de vitesse en fonction des concentrations [H 2], [Br2] et [HBr]. 3) Donner l'expression de la vitesse de formation du bromure d'hydrogène. 4) Quel est l'ordre global initial de la réaction ? Le bromure d'hydrogène joue dans cette réaction un "rôle d'autoinhibiteur", expliquer ce terme. 5-4 Réduction des ions fer(III) par les ions iodure On propose le mécanisme suivant : k1 

Fe3+ + I–   FeI2+ k 1

k2 

FeI2+ + I–   Fe2+ + I2– k 2

k3 Fe3+ + I2–  Fe2+ + I2 Écrire l'équation bilan de la réaction. Exprimer la vitesse de la réaction sachant que : k 2 [I–]