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TP : étude cinétique de la saponification de l’éthanoate d’éthyle 1. Principe du suivi cinétique par conductimétrie
a)
Conductivité : σ = Σ λi [ Xi ]
Soit σ0 la conductivité initiale de la soude ( avant d’avoir versé l’ester ) . Montrer que σ0 = ( λHO- + λNa+ ).c0 avec c0 la concentration de la soude
b) On ajoute un très petit volume d’ester, de façon à considérer le volume V0 de solution
constant et un volume tel que les hydroxydes soient limitant. Soit σ∞ la conductivité finale du mélange. Montrer que σ∞ = ( λCH3COO- + λNa+ ).c0 c)
Soit σt la conductivité du mélange à un instant t pendant la réaction. Montrer que σt = σ0 - ( λHO- - λ CH3COO- ).x/ V0 avec x l’avancement de la réaction
d) En déduire que l’avancement est donné par : 𝜎𝑡− 𝜎0
x=
𝜎∞−𝜎0
.c0.V0
2. Manipulation : La solution mère de soude est à 1,00.10-2 mol.L-1 . Chacun prépare 250 mL ( fiole jaugée ) d’une solution fille suivant le tableau : Véprouvette en mL
1
2
3
4
5
6
25
50
100
125
100
125
-1
Cfille en mol.L
Remarques : le n° 6 met le réacteur dans un cristallisoir contenant des glaçons le n° 5 mettra 2mL d’acétate d’éthyle au lieu de 1mL pour tous les autres porter directement les mesures sur Regressi
c) Relever σ∞ quand la conductivité ne varie plus , au bout d’environ 15 min
3. Etude cinétique : a) Sur regressi, ajouter la grandeur avancement x ( calculée en 1.) b) Faire tracer x= f(t) 𝑑𝑥 c) On définit la vitesse initiale de réaction v0 par v0 =( 𝑑𝑡 )t=0 , évaluer sa valeur en utilisant les fonctionnalités de regressi. Quelle est ici l’unité de v0 ? d) Comparer les vitesses mesurées dans les différents cas : 1 2 3 4 5 6 1mL d’acétate 1mL d’acétate 1mL d’acétate 1mL d’acétate 2mL d’acétate 1mL d’acétate C.I. [HO ]=
[HO ]=
[HO ]=
[HO ]=
[HO ]=
Vitesse v0
En déduire deux facteurs cinétiques. Interpréter l’évolution de la vitesse durant la transformation chimique.
4. Temps de demi réaction t1/2 : C’est le temps au bout duquel l’avancement est arrivé à la moitié de sa valeur finale.
Evaluer t1/2 Dépend –t-il de [HO-] ? Dépend –il de la température ?
Allure de x = f(t)
[HO ]= Plus froid