La cinétique chimique

Légende alternative :

période de temps causant une vitesse de réaction+ rapide. - Le choix du solvant, l'agitation, la lumière (IR ou UV), la pression,... 13/ Catalyseurs: Un catalyseur est une espèce chimique qui va servir d'intermédiaire pour accélérer la réaction mais qui n'apparaît pas dans l'équation de cette réaction (ce ne sont ni des réactifs ni des produits). On distingue 3 types de catalyseurs: -> Les CL homogènes: réactifs + catalyseurs sont réunis en 1 seule phase (=même état physique). Ex: sulfate de cuivre en solution dans le peroxyde d'hydrogène => ils sont dans la même phase: liquide -> Les CL hétérogènes: le catalyseur + les réactifs se trouvent dans 2 phases diff. ( pas même état physique). Ex: pierre ponce (solide) + peroxyde d'H. (liquide) => phase diff. -> Les CL enzymatiques: catalyseur enzymes protéine élaborée par les systèmes vivants. Rq: - Un CL n'apparaît jamais dans l'équa. globale car il est utilisé puis régénéré. -> il modifie le mécanisme réactionnel (= la nature des étapes permettant de passer des réactifs aux produits) mais ne modifie ni le sens d'évolution, ni son état d'équilibre. -> il influe uniquement sur la cinétique de la réac. chimique considérée. Il suffit alors d'une petite qté de catalyseur pour transformer rapidemT une grande qté de réactifs. -> Un CL est spécifique d'un type de réac.: un CL catalyse une réac. déterminée + une réac. donnée ne peut être catalysée que par un nombre restreint de catalyseurs. -> Un CL peut être sélectif si, à partir d'1 système initial susceptible d'évoluer selon plusieurs réac. il accélère préférentiellem T l'une d'elles. 'Suivi temporel d'une réac, chimique: L'étude de l'évolution, temporelle des systèmes ch. (cinétique ch.) permet de déterminer la vitesse d'1 reac. + les techniques de suivi temporel des transforma. ch. permettent de déterminer l'avancem T x d'1 reac. a diff. instants. ● Vitesse volumique de réac. correspond a la dérivée de la concentra. de A par rapport au tps. A un instant t donné, elle est au coef. directeur de la tangente a la courbe [A](†). - Pour calculer la vitesse volumique de disparition d'un réactif A ou d'apparition d'un produit B, on peut faire: [A]-[A]i tim-ti avec [A] et [B] - concentra en mol/L et ten secondes et ven mol/L/S Pour suivre une cinétique de réaction, on peut réaliser: -> un suivi pH-métrique: avec la concentration des ions oxonium H30* r(t) == d[A] dt au vis DIN -> un suivi conductimétrique: concentration des ions. -> un suivi spectrophotométrique: évolution de l'absorbance de la solution. Temps de demi-réaction Soit: et v(t)= d[B] on Vi = [B]i+^¯[B]₁ -act] tion ti durée nécessaire pour atteindre la moitié de l'avancement final. x (* ₁/²) = = x final - Dans le cas d'une réaction totale => temps pour que la moitié de la qte initiale en réactif limitant disparaisse + que la moitié de la qte finale de produits formes apparaisse lors de la réaction. L'avancem T final est = a l'avancem T max. : x (t₁) = 1/2 xmox - Le tps de demi-réaction peut être déterminé à partir du graphique: _= f(t): t₁ l'abscisse du point d'ordome 2 X (moll */xm Xf -d[A] = RX [A] dut ان t(s) →> On peut calculer Xm a partir du réactif limitant dans le tableau d'avancement. En reportant cette valeur sur la courbe x= f(t) on en déduit la valeur du tps de demi-réaction. 5/ Loi d'ordre 1: Une réaction chimique suit une loi de vitesse d'ordre 1 par rapport à un réactif A si la vitesse volumique de dispari. de A est proportionnelle à la concentration en A: √(x)=x[A] L'équa. differentiale verifiée par CAJI à la clate t s'écrit: R=constante de vitesse (ens) •CA] Mol/L -kxt Sa solution => [A] =[A] t(s) - La courbe représentant l'évolution de v en fonction de [A] correspond a une fonction affine. Rq: Ordre 0 = constante