📘 Corrigé et explications (10 questions)
1. Une réaction d'ordre 1 a une constante de vitesse k = 2,0 × 10^{-3} s^{-1}. Calculez le temps de demi-réaction t_{1/2} en secondes.
Bravo ! t_{1/2} = ln2 / k = 0,693 / (2,0×10^{-3}) = 346,5 s.
2. Pour une réaction d'ordre 2, la constante de vitesse est k = 0,10 L·mol^{-1}·s^{-1} et la concentration initiale [A]₀ = 0,50 mol·L^{-1}. Calculez le temps de demi-réaction en secondes.
Parfait ! t_{1/2} = 1/(k[A]₀) = 1/(0,10×0,50) = 20 s.
3. Une réaction d'ordre 0 a une constante de vitesse k = 0,020 mol·L^{-1}·s^{-1} et une concentration initiale [A]₀ = 0,80 mol·L^{-1}. Calculez le temps de demi-réaction en secondes.
Exact ! t_{1/2} = [A]₀/(2k) = 0,80/(2×0,020) = 20 s.
4. La concentration initiale d'un réactif est 0,40 mol·L^{-1}. Après 50 s, sa concentration est de 0,10 mol·L^{-1}. Si la réaction est d'ordre 1, calculez la constante de vitesse k en s^{-1} (donnez la valeur avec 3 chiffres significatifs).
Correct ! Pour l'ordre 1 : ln([A]₀/[A]) = kt, donc k = ln(0,40/0,10)/50 = ln4/50 = 1,386/50 = 0,0277 s^{-1}.
5. Une réaction d'ordre 2 a une constante de vitesse k = 0,050 L·mol^{-1}·s^{-1}. La concentration initiale est [A]₀ = 0,20 mol·L^{-1}. Calculez la concentration en mol·L^{-1} après 100 s.
Bravo ! 1/[A] = 1/0,20 + 0,050×100 = 5 + 5 = 10, donc [A] = 0,10 mol·L^{-1}.
6. Pour une réaction d'ordre 1, on mesure que la concentration passe de 0,60 mol·L^{-1} à 0,15 mol·L^{-1} en 120 s. Calculez le temps de demi-réaction en secondes.
Exact ! La concentration diminue d'un facteur 4 (0,60→0,15), soit 2 demi-vies. Donc 2 t_{1/2}=120 s, t_{1/2}=60 s.
7. Une réaction d'ordre 2 a un temps de demi-réaction de 40 s pour une concentration initiale de 0,25 mol·L^{-1}. Calculez la constante de vitesse k en L·mol^{-1}·s^{-1}.
Parfait ! k = 1/(t_{1/2} × [A]₀) = 1/(40×0,25) = 1/10 = 0,10 L·mol^{-1}·s^{-1}.
8. La constante de vitesse d'une réaction d'ordre 1 est k = 0,035 s^{-1}. Calculez le temps nécessaire (en secondes) pour que la concentration passe de 1,00 mol·L^{-1} à 0,25 mol·L^{-1}.
Correct ! La concentration est divisée par 4, donc 2 t_{1/2}. t_{1/2}=ln2/0,035=19,8 s, donc temps=39,6 s.
9. Une réaction d'ordre 0 a une constante de vitesse k = 0,015 mol·L^{-1}·s^{-1}. La concentration initiale est 0,60 mol·L^{-1}. Calculez la concentration en mol·L^{-1} après 20 s.
Bravo ! [A] = [A]₀ - kt = 0,60 - 0,015×20 = 0,60 - 0,30 = 0,30 mol·L^{-1}.
10. Pour une réaction d'ordre 1, le temps de demi-réaction est de 25 s. Quelle est la valeur de la constante de vitesse k en s^{-1} ? (donnez la valeur avec 3 chiffres significatifs)
Exact ! k = ln2 / t_{1/2} = 0,693/25 = 0,0277 s^{-1}.
