Partie 1 : Cinétique des réaction
1-Modifier la cinétique d’une réaction :
Transformation rapide : transformation insuivable à l’œil nu ou avec des instruments de mesures. Exemples :
réactions de précipitations, explosives ou de titrages.
Facteurs cinétiques : fait expérimental qui accélère une réaction sans modifier le mécanisme réactionnel.
Exemple : température et concentration (la durée de réaction n’est pas proportionnel à ces grandeurs). Pour
ralentir une réaction, on dilue et/ou on refroidit (ex : ajout de glace).
Catalyseurs : substance chimique qui accélère la réaction sans entrer dans le bilan réactionnel. Ce n’est pas un
facteur cinétique car il modifie le mécanisme réactionnel en transformant une réaction lente en plusieurs
réactions rapides. Les catalyses peuvent être homogènes, hétérogènes, enzymatiques et sélectives (avec les
mêmes réactifs, on obtient des produits différents selon le catalyseur employé).
2-Etude théorique d’une réaction :
Vitesse volumique de réaction : Vt = x avec VS volume solution (L), coef. directeur de la tangente en
t
Transformations limitées : les réactions peuvent être réversibles : la quantité de produit et de réactif varie sans
cesse. Lorsqu’elle est devenue stable, on est à l’état final ou à l’état d’équilibre.
/!\ état d’équilibre (xeq) ≠ équivalence (xE) utilisé pour les titrages !
Etat final : noté xfin , avancement mesuré à la fin de la réaction. xfin ≤ xmax
Temps de demi-réaction : noté t1/2 il correspond à la durée au bout de laquelle x = ½ xfin.
Taux d’avancement : noté τ, il est défini par : τ = Si τ < 1, la réaction n’est pas totale.
Quotient de réaction : soit la réaction : a.A + b.B = c.C + d.D On a :
QR = avec QR quotient (sans unité) et [X] concentration des espèces chimiques en mol.L-1.
/!\ L’eau et les solides ne figurent pas dans le quotient !
Constante d’équilibre : notée K, elle correspond au quotient de réaction à l’équilibre (QR,eq = K). Plus la réaction
est totale, plus K est grand.
- Si QR < K, la réaction évolue dans le sens direct
- Si QR > K, la réaction évolue dans le sens indirect
/!\ Cela permet de déterminer le sens d’une équation !
3-Aspect moléculaire d’une réaction :
Mouvement Brownien : mouvement des particules dans l’air ou les solutions.
Agitation thermique : mouvement des molécules dans les fluides.
Etude énergétique d’une réaction : Lors d’une réaction chimique, il faut casser les liaisons entre atomes d’une
même molécule (consomme de l’énergie) et former les nouvelles molécules (libère de l’énergie) → La différence
entre ces deux énergie se nomme col énergétique. L’énergie utilisée est l’énergie cinétique des molécules.
La température augmente l’agitation thermique et la concentration augmente le nombre de molécules. Donc ils
augmentent les chances que les molécules se percutent.
Si EC < Ecol → choc pas efficace → pas réaction
Si EC > Ecol → choc efficace → réaction
Spectrophotométrie : technique mesurant l’absorbance d’un corps par un spectrophotomètre. Utilisé pour
mesurer la concentration d’une solution par étalonnage (comparaison) ou étudier la cinétique d’une réaction.
Avantage : elle ne détruit pas la solution. Graphiquement, on obtient une droite passant par l’origine.