La vitesse d'une réaction chimique

Résumé du document

Cours de chimie sur la vitesse d'une réaction chimique. Celui-ci définit la vitesse de réaction, explique comment la déterminer, démontre à travers des graphiques comment évolue cette vitesse et analyse le temps de demi-réaction. Un document idéal pour les révisions.

Extraits

[...] On appelle temps de demi réaction, noté t1/2, le temps au bout duquel l'avancement de la transformation chimique a atteint la moitié de sa valeur maximale (xmax). On a donc : x (t1/2 ) = 2. Détermination graphique. On détermine graphiquement le temps de demi réaction à partir du graphe x en recherchant l'abscisse du point de la courbe d'ordonnée . x xmax 0 t1/2 t Remarque importante : Le temps de demi réaction t1/2 est aussi le temps au bout duquel il s'est formé la moitié de la quantité finale (ou de la concentration finale) d'un produit de la réaction. [...]

[...] Evolution de la vitesse de réaction en cours de transformation chimique Allure générale des graphes d'évolution temporelle. Bien qu'il existe des exceptions, interprétables au cas par cas, les graphes obtenus à partir de l'étude expérimentale d'une transformation chimique se déroulant en solution ont très généralement l'allure suivante : - Pour l'évolution de l'avancement : x xmax 0 t - Pour l'évolution d'un produit (en quantité de matière ou en concentration) : nproduit ou [produit] 0 t - Pour l'évolution d'un réactif (en quantité de matière ou en concentration) : nréactif ou [réactif] 0 t 2. [...]

[...] Détermination de la valeur de la vitesse de réaction Position du problème. Très généralement lors de l'étude d'une transformation chimique on ne connaît pas l'expression mathématique de la fonction x ( ou x = f On ne peut donc pas calculer sa dérivée et on ne peut donc pas calculer la valeur de la vitesse de réaction ! On peut cependant, à partir de mesures expérimentales, tracer le graphe représentant x en fonction de t. On s'appuiera alors sur des méthodes graphiques pour déterminer la vitesse de réaction à un instant donné Détermination graphique de la vitesse de réaction. [...]

[...] représente la dérivée de la fonction nCr3+ V étant une constante (on étudiera uniquement des transformations chimiques au cours desquelles le volume totale du système reste constant), on a : = = V , où représente la dérivée de la fonction On a donc finalement : v = = ) = Pour déterminer la vitesse de réaction à un instant t0 il suffit donc de déterminer graphiquement la valeur du coefficient directeur de la tangente à la courbe au point d'abscisse t0 : 0 t0 t Soit a cette valeur, on a alors : v = a - On suppose maintenant que l'on a obtenu expérimentalement le graphe représentant l'évolution de la quantité en réactif acide oxalique en fonction du temps, soit nC2H2O4 : nC2H2O t Bien évidemment la quantité d'un réactif décroît en fonction du temps. On a toujours par définition : v = Pour exploiter le graphe il faut ici exprimer v en fonction de nC2H2O4. [...]

[...] Par exemple : nproduit ou [produit] 0 t0 t1> t0 t On en déduit que la vitesse de réaction diminue progressivement dans le temps, c'est-à-dire lorsque la transformation chimique avance Interprétation. Les réactifs sont progressivement consommés au fur et à mesure que la transformation chimique avance, leur concentration décroît donc progressivement dans le temps. La concentration des réactifs étant de plus en plus faible, l'évolution de la transformation chimique est de plus en plus lente (la concentration des réactifs étant un facteur cinétique), ce qui explique que la vitesse de réaction diminue progressivement au cours du temps. Le temps de demi réaction 1. [...]