Corrigé 3 - Temps de demi-réaction et identification de facteurs cinétiques

Q1. On remarque d'après l'équation de réaction que du dihydrogène gazeux est produit et va s'accumuler dans l'erlenmeyer bouché. La pression augmentera donc au cours du temps ; on peut donc la mesurer pour suivre l'évolution temporelle de cette réaction.

Q2. La définition du temps de demi-réaction nous permet d'écrire que `x(t_"1/2")=\frac{x_"f"}{2}`, soit ici  `x(t_"1/2")=\frac{"7,6 mmol"}{2}="3,8 mmol"`.

Par lecture graphique on trouve `"t"_"1/2"="40 min"`. Il est ici nécessaire d'extrapoler les valeurs (on pourra tracer à main levée un trait qui relie les point expérimentaux – dans l'idéal, un lissage à l'aide d'un logiciel serait utile).

Q3. Si on compare les conditions expérimentales des expériences 1, 2 et 3, seule la concentration initiale en ion oxonium change. La concentration initiale en réactif est généralement un facteur cinétique qui, quand on l'augmente, accélère généralement la transformation chimique donc diminue le temps de demi-réaction. Ainsi, comme la concentration initiale en ion oxonium est la plus faible pour l'expérience 2 et la plus grande pour l'expérience 1, on a `t_{"1/2"(2)}>t_{"1/2"(3)}>t_{"1/2"(1)}`.

Par lecture graphique, on a `t_{"1/2"(c)}>t_{"1/2"(b)}>t_{"1/2"(a)}`, donc la courbe `c` correspond à l'expérience 2, la courbe `b` à l'expérience 3 et la courbe `a` à l'expérience 1.

Q4. Si on compare les conditions expérimentales des expériences 4, 5 et 6, seule la forme du zinc change. On remarque que le temps de demi-réaction varie énormément en fonction de cette dernière, c'est donc un facteur cinétique.