La cinétique chimique

Thèmes abordés

Chimie, Cinétique chimique, réactions chimiques, catalyseurs, température, solvant, vitesse, réaction, vitesse spécifique moyenne, vitesse spécifique instantanée, technique de mesure, concentration, constante de vitesse, classification, méthodes d'isolement d'Ostwald, Van't Hoff, méthodes des essais successifs, équilibre, théorie des collisions, équation d'Arrhenius, Loi d'Arrhenius

Résumé du document

La cinétique chimique est l'étude approfondie de la vitesse des réactions chimiques et des facteurs contrôlables qui agissent sur celle-ci :
- Température
- Concentrations des espèces présentes
- Solvant
- Catalyseurs
Elle nous permettra d'améliorer des réactions en augmentant ou diminuant leurs vitesses de réaction.

Extraits

[...] C'est-à-dire que lorsque le temps double, la concentration est divisée par 2. Ordre n Pour une équation du type on aura : Équation de la concentration 1A(n-1)=1A0(n-1)+(n-1)knt Temps de demi-vie t12=2(n-1)-1(n-1)knA0(n-1) n Équation de la vitesse v=kn.An A : Concentration en réactif n : L'ordre de la réaction Détermination expérimentale de l'ordre de réaction On va se limiter à des réactions du type : v=kn.An Détermination des ordres partiels, méthodes d'isolement d'Ostwald La dégénérescence d'ordre est réalisée par l'utilisation d'un large excès d'un des réactifs. [...]

[...] Lorsque l'ordre partiel est nul, la concentration du réactif correspondant n'intervient donc pas dans la vitesse de la réaction. Ils sont généralement entiers. L'équation de vitesse ne peut qu'être déterminée expérimentalement. Classification cinétique des réactions Loi de vitesse intégrée Les réactions qui seront étudiées se déroulent en milieu homogène et sont complètes. Ces réactions répondent à des ordres partiels et globaux simples entier positif) par rapport aux réactifs. Pour une simplification, on décide de dire que les concentrations initiales sont nulles. [...]

[...] Mécanisme réactionnel L'équation stœchiométrique d'une réaction constitue un bilan de la réaction et ne donne aucune information sur le mécanisme réactionnel. Le mécanisme réactionnel est l'information sur le déroulement de la transformation chimique. C'est une suite de réactions élémentaires décrivant les transformations que nous pensons se produire pour que les réactifs se transforment en produits. Le schéma réactionnel est l'ensemble de réactions élémentaires qui permettent la conversion des réactifs en produits. La molécularité d'une réaction élémentaire (=nombre d'entités chimiques réagissant entre elles) est égale à la somme des coefficients stœchiométriques qui est égale à l'ordre de vitesse. [...]

[...] Variable Influence sur la vitesse Déplacement de l'équilibre ↗Réactifs Dépend de l'équation de la vitesse Vers la droite ↗Pression Dépend de l'équation de la vitesse ∆ng>0 : Vers la gauche ∆ng=0 : Aucun ∆ng0 : Vers la droite ∆H0 [...]

[...] v=-dRdt=dPdt R : Concentration des réactifs P : Concentration des produits Réaction plus complexe Pour une équation du type : aA+bB+cC-->dD+eE+fF On aura : v=-1a.dAdt=-1b . dBdt= -1c . dCdt= 1d . dDdt=1e . dEdt=1f . dFdt dξdt Techniques de mesure Les différentes techniques utilisées : Colorimétrie pH-métrie Volumétrie Relation entre vitesse et concentration Ordre d'une réaction Les réactions considérées par la suite se feront toujours en milieu homogène et à volume constant, sauf lorsqu'on précise s'il y a une modification. La vitesse des réactions chimiques dépend des concentrations en réactifs affectées d'exposant (qui sont leur ordre). [...]