La cinétique : facteurs cinétiques, suivi temporel d'une réaction chimique...

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Résumé de cours sur la cinétique au programme de Terminale S.

Extraits

[...] On en déduit le nombre de moles total de gaz (réactif et/ou produit de réaction) présent dans le système chimique : = v(t)/Vm (à pression et température fixées) et on établit une relation entre et à partir du tableau d'avancement. Exemple : 2H2O2 = 2H2O + O2(g) VITESSE D'UNE REACTION CHIMIQUE. Problématique : Comment évalué une vitesse de réaction par une valeur numérique ? Comment expliquer l'influence des facteurs cinétiques ? I Définitions Vitesse volumique de réaction v : la vitesse de la réaction à l'instant t1 en mol.L-1.s-1 ou mol.L-1.min-1 ; dx/dt : la dérivée de l'avancement à l'instant t1 en mol.s-1 ou mol.min-1 ; V : le volume du mélange réactionnel en L. [...]

[...] Ecriture Identifier les réactifs, l'oxydant et le réducteur ainsi que les couples correspondants. Ecrire les 2 demi-équations en appliquant la conservation de la matière (en utilisant H2O pour O et pour H). En déduire l'équation de la réaction par équilibre des électrons transférés et somme des demi- équations. Application au dosage d'oxydoréduction Un dosage d'oxydoréduction se fait par une réaction chimique entre un réactif dont on cherche la concentration et un autre dont la concentration est connue. A l'équivalence les réactifs ont été mélangés dans les proportions stœchiométriques. [...]

[...] On choisit alors deux points de la droite tangente pour calculer a. Donc la formule mathématique a = correspond dans ce cas à a = . Finalement On obtient t1/2, par lecture de t sur la courbe pour x = .xf. A partir de l'avancement volumique x/V = Le coefficient directeur de la tangente à la courbe est la dérivée de la courbe : Et a = à partir de la courbe On obtient t1/2, par lecture de t sur la courbe pour x/V = (xf/V). [...]

[...] On obtient t1/2, par lecture de t sur la courbe pour C = . Cf avec Cf = (C0 - xf/V) ou (C0 - 2xf/V) ou (C0 - 3xf/V). III Interprétation microscopique des facteurs cinétiques Agitation thermique Les entités chimiques (atomes, ions ou molécules) présentes dans un fluide sont en mouvements rapides incessants et totalement désordonnés. Plus la température est élevée, plus l'agitation est forte. Chocs efficaces Dans un milieu réactionnel l'agitation entraîne des chocs entre les réactifs et toutes les autres espèces chimiques présentes, y compris les molécules d'eau. [...]

[...] Enfin, on effectue les mesures de A à différents instants pour le mélange réactionnel placé dans la cuve. On en déduit l'évolution C = f du produit ou du réactif coloré, puis l'avancement x = à partir du tableau d'avancement. III Suivi conductimétrique Conductance et conductivité G = ( ( G : conductance en siemens ( S ( : conductivité de la solution ( S.m-1) ; S surface de la section de solution traversée par le courant ( m2) et L la longueur de solution traversée par le courant ( m (Rem : La conductance G est l'inverse de la résistance R : U = RI ; G = 1/R et I = GU.) La conductivité ( d'une solution diluée est proportionnelle à la concentration des ions présents dans la solution. [...]