CINETIQUE La durée d'une réaction est la durée nécessaire pour que le système puisse passer de l'état initial (réactifs) à l'état final (produits). Il y a deux types de réactions : rapides et lentes. Un facteur cinétique est un paramètre du système chimique qui va diminuer la durée de la transformation chimique. Le passage d’un état initial vers un état final est plus rapide. - Température : plus la température est élevée et plus la durée de transformation est courte. Un refroidissement brutal peut bloquer une réaction. Cet effet est appelé la trempe. - Concentration des réactifs : l'augmentation de la concentration d'au moins un des réactifs diminue la durée de la transformation. Les chocs entre les réactifs sont plus fréquents. - La nature du solvant : l'effet est propre à chaque réaction. Il existe d'autres facteurs cinétiques qui sont propres à chaque réaction, la lumière, la surface de contact... Un catalyseur est une espèce chimique qui diminue le temps de réaction. La vitesse de la réaction augmente en sa présence. Il ne modifie pas l'avancement d'une réaction. Le catalyseur n’apparaît pas dans l'équation bilan. => accelere reaction sans etre consommee par celle ci. ➢ Catalyse homogène : le catalyseur et les réactifs sont dans la même phase. Exemple: ions ferriques en solution avec eau oxygènée pour sa dismutation. ➢ Catalyse hétérogène : le catalyseur et les réactifs sont dans des phases différentes. Exemple : le platine (métal) catalyse la dismutation de l'eau oxygénée. ➢ Catalyse enzymatique : le catalyseur est une enzyme. Les réactions du vivant sont catalysées par des enzymes. => Modification de la duree de la transformation par : - modification d un facteur cinetique - ajout d un catalyseur Vitesse volumique : La vitesse volumique est le coefficient directeur de la tangente à la courbe au point considéré (ici une durée). Vr = - d[R] / dt Le signe - indique que espece chimique R est un reactif. V = grandeur positive Vp = + d[P] / dt Le signe + indique que espece chimique R est un produit. V = grandeur positive Le temps de demi réaction t(1/2) est la durée pour laquelle l'avancement final xf est de moitié. Duree necessaire pour que moitie du reactif limitant soit consommee. Lorsque la vitesse de consommation d’un réactif Vr = - d[R] / dt est proportionnelle à cette concentration alors l’évolution de cette concentration suit une loi de vitesse d’ordre 1. On peut alors ecrire : Vr = -d[R]/dt = k*[R](t) avec k en s. k depend de la temperature. Methode 1 : Nous pouvons tracer la vitesse de disparition ou d’apparition en fonction de la concentration. Si la représentation graphique est une droite passant par l’origine alors la cinétique suit une loi de vitesse d’ordre 1. La pente nous donne la valeur de la constante de vitesse k. Methode 2 : d[R]/dt + k*[R] = 0 -> équation différentielle homogène linéaire du premier ordre à coefficients constants. [R](t)/[R]0 = exp(-k*t) ln([R](t)/[R]0) = -k*t Si nous traçons ln([R](t)/[R]0) en fonction du temps alors le graphique obtenu est une droite passant par l’origine de pente -k. Methode 3 : Le temps de demi-réaction T(1/2)) nous permet aussi vérifier l’ordre. En effet, si le temps de demi-réaction ne dépend pas de la concentration initiale alors la cinétique suit une évolution d’ordre 1.