التمرين الأول : ( 05 نقاط )
نعتبر التحول الكيميائي بين شوارد البيروكسوديكبريتات ( S2O82-) و شوارد اليود (I- ) في محلول مائي علما أن الثنائيات مر/مؤ الداخلة في التفاعل هي : I2/I- و S2O82-/SO42- . نسكب في كأس بيشر حجما V1 = 40mL من محلول مائي لبيروكسوديكبريتات البوتاسيوم ( 2K+(aq)+S2O82-(aq)) تركيزه المولي C1 = 0,1mol/L ثم نضيف إليه عند اللحظة t = 0 حجما V2 = 60 mL من محلول يود البوتاسيوم ( K+(aq)+I-(aq)) تركيزه المولي C2 = 0,15mol/L .
يمكن جهاز قياس الناقلية من تتبع تطور التحول الكيميائي بمرور الزمن لنتوصل في الأخير إلى تمثيل المنحنى البياني
G = f(t) الموضح في الشكل – 1 - المقابل .
أكتب المعادلتين النصفيتين الإلكترونيتين للأكسدة و الإرجاع ، ثم استنتج معادلة الأكسدة الإرجاعية للتفاعل الحادث.
أنشئ جدولا لتقدم التفاعل.
حدد قيمة التقدم الأعظمي Xmax للتفاعل ، ثم استنتج المتفاعل المحد.
أثبت أن العلاقة بين الناقلية G و التقدم X لهذا التفاعل تعطى بالعبارة : G=1/V (A+BX)
حيث : V : حجم الوسط الوسط التفاعلي ( ثابت )
A و B : مقادير ثابتة تعطى قيمها كالتالي
A = 1,9 ms.L , B = 42 ms.L/mol )
نذكر بأن ناقلية هذا المحلول تعطى بالعبارة :G=k(λ_1 [S_2 O_8^(2-) ]+λ_2 [I^- ]+λ_3 [SO_4^(2-) ]+λ_4 [K^+ ] )
حيث : k : ثابت الخلية
〖λ_1,λ〗_2,λ_3,λ_4 : قيم الناقلية النوعية المولية للشوارد الموجودة في الوسط التفاعلي.
أكتب عبارة السرعة الحجمية للتفاعل بدلالة التقدم X ثم استنتج هذه السرعة بدلالة الناقلية G .
أحسب قيمة هذه السرعة عند اللحظة t = 60s .
حدد قيمة Gmax حسابيا ثم بيانيا . ماذا تستنتج ؟
حدد من البيان لحظة نهاية التفاعل .
الحل من فضلكم