Physique Chimie TS chap Cinétique et catalyse
IV- Facteurs cinétiques
Un facteur cinétique est une grandeur qui modifie la vitesse avec laquelle se produit une transformation chimique.
1. Influence de la température
Réaction d'oxydation de l'acide oxalique par l'ion permanganate :
On réalise dans 3 tubes à essais les mélanges suivants:
5 mL de permanganate de potassium KMnO4 à 0,01 mol.L-1
5 mL d'acide sulfurique H2SO4 à 1 mol.L-1
10 mL d'acide oxalique H2C2O4 à 0,5 mol.L-1
La transformation chimique correspondante a pour équation :
2 MnO4- (aq) + 5 H2C2O4(aq) + 6 H+(aq) 2 Mn→2+(aq) + 10 CO2(g) + 8 H2O(l)
On constate la disparition de la coloration violette, due à l'ion permanganate, d'autant plus rapidement que la
température est élevée.
Applications:
➢On accélère certaines transformations dans l'industrie pour en améliorer le rendement.
➢On refroidit brutalement certains milieux réactionnels pour stopper l'évolution du système chimique
(trempe).
➢Un réfrigérateur et un congélateur permettent de ralentir les transformations de dégradation
biochimiques des aliments.
➢La cuisson des aliments est accélérée dans un autocuiseur car la température y est élevée.
2. Influence de la concentration
Réaction d'oxydation des ions iodure par le peroxyde d'hydrogène :
On utilise les solutions suivantes:
Iodure de potassium KI à 0,5 mol.L-1
Acide sulfurique H2SO4 à 1 mol.L-1
Eau oxygénée H2O2 à 0,1 mol.L-1
bécher n°1 bécher n°2 bécher n°3
KI 5 mL 10 mL 20 mL
H2SO45 mL 5 mL 5 mL
H2O 35 mL 30 mL 20 mL
H2O25 mL 5 mL 5 mL
La transformation chimique correspondante a pour équation :
2 H2O2 (aq) + 2 H+(aq) + 2 I-(aq) 2 H→2O(l) + I2(aq)
Le diiode formé colore en jaune le milieu réactionnel, à un instant donné la teinte est d'autant plus foncée, donc la
réaction d'autant plus rapide, que la concentration initiale en ions iodure est grande.
Conséquences :
On peut stopper une réaction par dilution à un instant où l’on veut faire l’analyse d'un mélange.
Au cours d' une réaction, la vitesse diminue constamment car la concentration des réactifs décroît au cours du
temps ; à l'exception des réactions autocatalytiques (rares) qui produisent leur propre catalyseur, ce qui accélère
la réaction (exemple : réaction entre le permanganate de potassium et l'acide oxalique).
3. Conclusion
La vitesse d'une transformation chimique augmente lorsque la température du système chimique est plus
élevée ou lorsque la concentration initiale d'au moins un des réactifs est plus grande.
Température et concentration des réactifs sont des facteurs cinétiques.
Le choix du solvant dans lequel la réaction a lieu influe également sur la durée de réaction.
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