Laboratoire sur les vitesses de reaction

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L'influence de différents facteurs sur la vitesse de réaction









Rapport de laboratoire
présenté à
Marie-Josée Daigle









24 février 2014
1. DÉLIMITATION DU PROBLÈME
But:
Aider Loise à déterminer l'influence de la nature des réactifs sur la vitesse d'une réaction.
Théorie:
La vitesse de réaction correspond au rythme de disparition d'un réactifou de l'apparition d'un produit. Il est possible de la mesurer en , en ou en , en divisant la quantité de matière utilisée par le temps de dissolution. Plusieurs facteurs viennent influencer cette vitesse de réaction, soit l'aire de contact, la température, la concentration, la présence d'un catalyseur et la nature des réactifs. La nature des produits fait varier la vitesse de réaction en raisondu nombre de liens à briser entre les molécules pour en former de nouveaux. Plus les liens entre les molécules sont forts et nombreux, moins la vitesse de réaction est grande. Briser et former des liaisons requiert de l'énergie, qu'il est possible de calculer à l'aide de l'enthalpie. La déterminer permet de connaitre le nombre de joules échangés au total. Toutefois, il doit s'agir d'une réactiond'ordre chimique. La formation d'un gaz, d'un précipité, un changement de coloration ou une variation considérable de température peuvent être des signes annonciateurs de réaction chimique.
Identification des variables:
Variable indépendante: Temps de réaction (s)
La variable indépendante de cette expérimentation est le temps de réaction, calculé en secondes. Techniquement, cette variableaurait dû être considérée comme étant dépendante, mais compte tenu le fait qu'une vitesse de réaction est recherchée, intervertir ces variables était de mise. En effet, lorsque viendra le temps d'appliquer la formule , les secondes se retrouveront au dénominateur. Le nombre de secondes requis pour dissoudre entièrement une certaine quantité de magnésium sera déterminé à l'aide d'un chronomètre manueldont la précision est de ±0,01s. Toutefois, il faut considéré le temps de réaction humain dans tout cela. Donc, l'incertitude sera de ±1,00s.
Variable dépendante: Énergie d'activation ()
Ici, la variable dépendante est l'énergie d'activation de chaque substance avec le magnésium, considérée en . Cette énergie sera déterminée selon les tableaux théoriques des enthalpies de formation du manuelImpact (p.438-440). Puisqu'aucune incertitude n'est spécifiée malgré la présence constante de sources d'erreurs, il serait primordial d'accorder à chaque valeur une incertitude de ±1%. Lors de l'expérimentation, l'énergie variera en raison du changement d'acide constant. Les acides utilisés seront le HCl(aq), le H2SO4(aq), le CH3COOH(aq) et le H3PO4(aq).
Variables contrôlées: Volume des solutions(mL)
La première variable contrôlée est le volume des solutions acides en mL. Le volume sera obtenu en versant, à l'aide d'une pipette, 10mL de chaque acide dans 4 cylindres gradués de 20mL différents, pour ne pas les contaminer. Les substances seront ensuite transvider dans des éprouvettes identifiées à cet effet. Il est important de mentionner que les cylindres gradués ont des incertitudes de±1mL.
Masse du magnésium (g)
Cette variable ne sera pas réellement déterminée. En fait, il est de mise de considérer que tous les rubans de magnésium ont la même masse. Donc, cette variable est considérablement négligeable.
Concentration ()
La concentration de chaque acide sera la même (2M) pour chaque acide en solution aqueuse. Cette donnée est préalablement inscrite sur lescontenants des acides. Aucune incertitude ne lui est attribué.
2. HYPOTHÈSE
Je suis d'avis que la nature des réactifs a son impact sur la vitesse d'une réaction. En effet, je crois que moins les liaisons entres les atomes des réactifs seront nombreuses et forte, plus vite sera la vitesse de la réaction. En sollicitant moins d'énergie d'activation, le temps nécessaire pour dissoudre entièrement du...
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