Chimie

Décomposition de l'éthylamine - Exemple d'analyse cinétique

Décomposition de l'éthylamine - Exemple d'analyse cinétique


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Détermination de la loi de la vitesse de réaction

Une fois que l'évolution dans le temps de la décomposition de l'éthylamine est connue, l'étape suivante consiste à déterminer la dépendance de la vitesse de réaction sur la concentration d'un matériau de départ, dans ce cas l'éthylamine. Ceci est basé sur l'idée que plus l'éthylamine se décompose par unité de temps, plus il y a de molécules dans le flacon, c'est-à-dire plus la pression partielle est élevée p1 est. Que je p1 Au fur et à mesure que la réaction chimique se déroule, la vitesse de la réaction diminue également avec le temps. Cela correspond à l'approche fonctionnelle suivante :

RG=??=F(p1)

Tout d'abord, nous établissons la forme mathématique de la vitesse de réaction selon la définition générale. Nous utilisons les pressions partielles comme mesure de concentration et notons que la vitesse de réaction a une valeur positive au sens de la flèche de réaction :

Ce qui suit s'applique à la décomposition de l'éthylamine due à p1(t)=200mbar-p(t):

??=-p1t=pt

La vitesse de réaction est donc égale à la pente de la tangente dans les diagrammes dans lesquels les pressions partielles des réactifs sont tracées en fonction du temps. Avec les valeurs de pression mesurées (voir tableau), la pente peut être déterminée avec une précision suffisante en faisant la moyenne des deux quotients différentiels au point de chaque expérimental tPrise en compte de la valeur ??t=0,1min calculer.

pt??p??t=(p(t+??t)-p(t))+(p(t)-p(t-??t))2??t=p(t+??t)-p(t-??t)2??t

Les valeurs de la vitesse de réaction calculées selon cette formule résultent de la relation linéaire indiquée dans le diagramme suivant.

Ce qui suit s'applique à la décomposition de l'éthylamine :

-p1t=k1p1aveck1=0,1min-1à500°C

Cette équation différentielle (loi de vitesse de réaction) est le résultat de l'analyse cinétique de la décomposition de l'éthylamine. k est appelée constante de vitesse de réaction. Elle est indépendante de la concentration des réactifs, mais dépendante de la température du mélange réactionnel. La constance de la température doit donc être assurée par un thermostat lors de l'investigation, car en général de la chaleur est générée (réaction exothermique) ou consommée (réaction endothermique) à chaque réaction chimique.


Vidéo: Cinétique réaction simple SMC5 V2 (Juin 2022).