Loi de vitesse d'ordre 1 : Principes fondamentaux
La loi de vitesse d'ordre 1 est un concept crucial en cinétique chimique, particulièrement important pour les étudiants en Terminale. Cette loi décrit le comportement des réactions chimiques où la vitesse de réaction est directement proportionnelle à la concentration d'un seul réactif.
Définition: Une réaction d'ordre 1 est une réaction chimique dont la vitesse est proportionnelle à la concentration d'un seul réactif.
La loi d'évolution pour une réaction d'ordre 1 s'exprime mathématiquement par l'équation différentielle :
-d[A]/dt = k[A]
où [A] représente la concentration du réactif A, t le temps, et k la constante de vitesse (exprimée en s⁻¹).
Formule: La loi de vitesse d'ordre 1 formule fondamentale est v = k[A].
La solution de cette équation différentielle donne la loi d'évolution de la concentration du réactif :
[A]t = [A]0 e⁻ᵏᵗ
où [A]0 est la concentration initiale du réactif A.
Highlight: La concentration du réactif dans une réaction d'ordre 1 décroît de manière exponentielle avec le temps.
Pour identifier une réaction d'ordre 1, on peut utiliser plusieurs méthodes :
- Vérifier que la vitesse de disparition du réactif est proportionnelle à sa concentration.
- Tracer la courbe de ln[A]t en fonction du temps. Si la réaction est d'ordre 1, on obtient une droite.
Example: Un exercice corrigé de réaction d'ordre 1 pourrait impliquer le tracé de ln[A] en fonction du temps pour déterminer si une réaction donnée est d'ordre 1 et, le cas échéant, calculer la constante de vitesse k.