Question 1

Durée : 6 mn

Note maximale : 8

Question

En cinétique chimique, la constante de vitesse \(k\) d'une réaction est déterminée à différentes températures \(T\).

\(T(K)\)

\(400\)

\(450\)

\(500\)

\(550\)

\(600\)

\(k(s^{-1})\)

\(\mathrm{0,31}\)

\(\mathrm{0,86}\)

\(\mathrm{1,90}\)

\(\mathrm{3,70}\)

\(\mathrm{6,40}\)

Comment montrer que ces résultats suivent la loi \(k = 10^{A-\tfrac{E}{\mathrm{4,575}}\times\tfrac{1}{T}}\) (\(E\) en \(\textrm{cal}\))

Solution

La courbe représentative de \(\log k = f\left(\frac{1}{T}\right)\) doit être une droite sur un papier graphique à échelle "semi-logarithmique" où l'un des axes est gradué logarithmiquement. ( 2 points )

En effet de \(k = 10^{A-\tfrac{E}{\mathrm{4,575}}\times\tfrac{1}{T}}\) nous avons \(\log k = - \frac{E}{\mathrm{4,575}} \frac{1}{T} + A\) de la forme \(Y = \alpha X + A\) ( 2 points )

\(Y = \log k\) ( 1 point )

\(\alpha = - \frac{E}{\mathrm{4,575}} \frac{1}{T}\) ( 1 point )

\(X = \frac{1}{T}\) ( 1 point )

La pente de cette droite peut être déduite du graphe par : \(\alpha = \frac{\Delta Y}{\Delta X}\) ( 1 point )