Facteurs cinétiques et modélisation microscopique
Les facteurs cinétiques permettent de modifier la vitesse d'une réaction chimique. Leurs effets principaux sont :
- Augmentation de la température : accélère la réaction
- Augmentation des concentrations en réactifs : accélère la réaction
- Ajout d'un catalyseur : accélère la réaction sans être consommé
Highlight: L'augmentation de la température ou des concentrations en réactifs diminue le temps de demi-réaction t₁/₂ et augmente la vitesse volumique.
La modélisation microscopique des réactions chimiques fait intervenir le concept de mécanisme réactionnel, qui décrit la succession d'actes élémentaires conduisant des réactifs aux produits.
Définition: Un intermédiaire réactionnel est une espèce chimique formée puis détruite au cours du mécanisme réactionnel.
Exemple: Dans un mécanisme réactionnel, l'attaque d'un site accepteur de doublet d'électrons par un site donneur est souvent représentée par une flèche courbe.
Les catalyseurs agissent en modifiant le mécanisme réactionnel, généralement en abaissant l'énergie d'activation des étapes limitantes.
Vocabulaire: Un catalyseur est une espèce qui augmente la vitesse d'une réaction sans être globalement consommé.
La résolution des équations différentielles associées aux lois de vitesse permet de déterminer l'évolution temporelle des concentrations des espèces chimiques.
Exemple: Pour une réaction d'ordre 1 par rapport au réactif A, l'équation différentielle s'écrit : d[A]/dt = -k[A], dont la solution est A = [A]₀ e⁻ᵏᵗ
Cette approche mathématique de la cinétique chimique permet de prédire et d'interpréter le comportement des systèmes réactionnels dans diverses conditions.
