Etude cinétique de la réduction du fer(III) en fer(II) au cours de la digestion.

[lucile123]

Merci de me corriger svp

Le fer(III) présent dans les aliments est modélisé par un complexe [FeL₆]³⁺  soluble en solution aqueuse où L représente un ligand. La réaction du réduction du fer(III) en fer(II) par la vitamine C est résumée par l'équation-bilan suivante:

E1) Proposer deux molécules différentes susceptibles de jouer le rôle du ligand L du fer présent dans les aliments.

E2) Déterminer le lien entre les concentrations des espèces qui interviennent dans l'équilibre 1 puis exprimer la constante thermodynamique K1 de cet équilibre en fonction des constantes cinétiques du système.

E3) Expliquer brièvement quelle expérience on pourrait réaliser pour déterminer la valeur de la constante K1.

E4) Pourquoi on ne peut pas appliquer l'AEQS à l'espèce HAsc^- ?

E5) La vitesse de la réaction est définie comme étant la vitesse de formation du produit Asc. Donner l'expression directe de la vitesse v de la réaction, puis exprimer v en fonction des constantes cinétiques du système, des concentrations en réactifs et des concentrations en produits. En déduire si la réaction admet un ordre.

E6) Plusieurs expériences ont permis d'obtenir la loi de vitesse expérimentale suivante: v = k[FeL₆³⁺][H₂Asc]. Préciser les conditions expérimentales qui permettent d'obtenir une telle loi de vitesse, et donner l'expression de la constante k dans ces conditions. Préciser l'unité de la constante k dans le système international.

E7) Expliquer brièvement quelle série d'expériences on pourrait réaliser pour déterminer la valeur du produit k2K1.

La valeur de la constante K1 étant connue par ailleurs, on peut utiliser l'étude cinétique de la réaction à une température T donnée pour déterminer la valeur de la constante cinétique k2 à cette température. Le graphique ci-dessous montre l'évolution de ln(k2) en fonction de 1/T.

E8) Déterminer la valeur de l'énergie d'activation Ea2 de l'étape 2. Commenter l'ordre de grandeur du résultat obtenu.

Mes réponses:

E1) H₂O ; CO_{2 ;} O₂

E2) K1 = [H⁺][HAsc^-] / [H₂Asc] = k1[H₂Asc] - k-1[H⁺][HAsc^-] ???

E3) Il faudrait mesurer la valeur du pH pour retrouver la concentration de [H+] et connaître la concentration totale de la vitamine C pour trouver K1 puis que [H+] = [HAsc^-]

E4) Les intermédiaires réactionnels sont: HAsc^- ; HAsc^. et Asc^.  On peut appliquer l'AEQS à conditions que la vitesse de création des intermédiaires réactionnels est égale à sa vitesse de disparition. Ici, on ne peut pas appliquer l'AEQS car pour l'espèce HAsc^.la vitesse de création est très supérieure à la vitesse de disparition.

E5) v = k4[FeL₆]³⁺[Asc^.- ]. La réaction est d'ordre 2 car il y a deux concentrations différentes dans les produits.

E6) conditions expérimentales: H+ en excès donc concentration en H+ considérée constante. ou en présence d'une solution tampon

D'après l'analyse dimentionnelle, je trouve k en L².mol^-2.s^-1  puisque k = v/[...]²  or sur internet, je trouve k en L.mol^-1.s^-1   Lequel est juste?

E7) Ea2 = 19.9kJ/mol => faible donc réaction rapide