Interrogation — Ch04 : Cinétique chimique et catalyse

Terminale générale | Physique-Chimie | Durée : 15 min | /20

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026, 11:05

Nom : Prénom : Classe : Date : Note : / 20

Exercice 1 — Facteurs cinétiques (5 pts)

Pour conserver des aliments, on les place au réfrigérateur ; pour accélérer la cuisson, on utilise une cocotte-minute.

Cite les deux principaux facteurs cinétiques. (2 pts)
Explique, à l'échelle microscopique (chocs entre entités), pourquoi une augmentation de température accélère une réaction. (2 pts)
Justifie l'intérêt du réfrigérateur pour la conservation des aliments. (1 pt)

a) La température et la concentration des réactifs. (2 pts)

b) À température plus élevée, les entités s'agitent plus vite : les chocs entre entités réactives sont plus fréquents et plus énergétiques, donc plus souvent efficaces — la réaction est accélérée. (2 pts)

c) Au froid, les réactions (chimiques et biochimiques) de dégradation des aliments sont ralenties : les aliments se conservent plus longtemps. (1 pt)

Exercice 2 — Vitesse de disparition d'un réactif (8 pts)

Au laboratoire, on suit la décomposition de l'eau oxygénée \(H_2O_2\) (réactif \(A\)). On relève :

\(t\) (s)	0	100	200	400	600
\([A]\) (mol·L\(^{-1}\))	0,100	0,070	0,050	0,028	0,016

Calcule la vitesse volumique moyenne de disparition de \(A\) entre \(t=0\) et \(t=200\) s. Précise l'unité. (3,5 pts)
Calcule-la entre \(t=400\) s et \(t=600\) s. (2,5 pts)
Comment évolue la vitesse au cours du temps ? Justifie à l'aide d'un facteur cinétique. (2 pts)

a) \(v_{moy} = -\dfrac{\Delta[A]}{\Delta t} = -\dfrac{0{,}050-0{,}100}{200-0} = \dfrac{0{,}050}{200} = 2{,}5\times10^{-4}\) mol·L\(^{-1}\)·s\(^{-1}\). (3,5 pts)

b) \(v_{moy} = -\dfrac{0{,}016-0{,}028}{600-400} = \dfrac{0{,}012}{200} = 6{,}0\times10^{-5}\) mol·L\(^{-1}\)·s\(^{-1}\). (2,5 pts)

c) La vitesse diminue au cours du temps : la concentration du réactif diminue (facteur cinétique), les chocs efficaces deviennent plus rares. (2 pts)

Exercice 3 — Temps de demi-réaction et catalyse (7 pts)

On reprend le suivi de l'exercice 2 (\([A]_0 = 0{,}100\) mol·L\(^{-1}\), transformation totale).

Définis le temps de demi-réaction \(t_{1/2}\). (2 pts)
Détermine \(t_{1/2}\) à l'aide du tableau de l'exercice 2. (2 pts)
On ajoute quelques gouttes d'une solution de chlorure de fer(III) : la décomposition devient beaucoup plus rapide, et les ions fer(III) sont intégralement retrouvés en fin de réaction. Comment appelle-t-on une telle espèce ? Donne ses deux propriétés essentielles. (3 pts)

a) \(t_{1/2}\) est la durée au bout de laquelle l'avancement atteint la moitié de sa valeur finale (ici : la moitié du réactif limitant a été consommée). (2 pts)

b) La moitié de \([A]_0\) vaut \(0{,}050\) mol·L\(^{-1}\), atteinte à \(t = 200\) s : \(t_{1/2} = 200\) s. (2 pts)

c) C'est un catalyseur (catalyse homogène) : il accélère la réaction sans être consommé (on le retrouve intact à la fin) et ne modifie pas l'état final du système. (3 pts)

Total : 5 + 8 + 7 = 20 points.