Variables influençant la vitesse d'une réaction
Définition :
La vitesse d'une réaction chimique dépend de plusieurs paramètres physiques et chimiques qui influencent la fréquence et l'efficacité des collisions entre les réactifs.
\( v = k \cdot [A]^a \cdot [B]^b \)
Loi de vitesse (ordre élémentaire)
Variables principales :
• Température
• Concentration des réactifs
• Présence d'un catalyseur
• État physique des réactifs
• Surface de contact (solides)
• Concentration des réactifs
• Présence d'un catalyseur
• État physique des réactifs
• Surface de contact (solides)
Influence de la température
Augmentation de l'énergie cinétique
Plus de collisions efficaces
Accélération de la réaction
Règle de Van't Hoff : v double tous les 10°C
Influence de la concentration
Effet général :
• Plus la concentration est élevée, plus la vitesse est grande
• Plus de molécules → plus de collisions
• Proportionnalité selon l'ordre de la réaction
• Plus de molécules → plus de collisions
• Proportionnalité selon l'ordre de la réaction
Équation d'Arrhenius :
\( k = A \cdot e^{-E_a/RT} \)
• k : constante de vitesse
• Ea : énergie d'activation
• R : constante des gaz parfaits
• T : température absolue
• k : constante de vitesse
• Ea : énergie d'activation
• R : constante des gaz parfaits
• T : température absolue
Autres facteurs influents
Catalyseurs :
• Abaissement de l'énergie d'activation Ea
• Augmentation de la constante de vitesse k
• Sans modifier l'état final du système
• Spécifiques à chaque réaction
• Augmentation de la constante de vitesse k
• Sans modifier l'état final du système
• Spécifiques à chaque réaction
La température a l'effet le plus marqué
Les catalyseurs ne sont pas consommés
L'état physique influence la surface de contact
Un catalyseur peut modifier l'ordre de la réaction
La vitesse diminue au fur et à mesure de la réaction
Exemples d'influences
Température :
• Décomposition de H₂O₂ : plus rapide à 40°C qu'à 20°C
• Fermentation : très sensible à la température
• Fermentation : très sensible à la température
Concentration :
• Combustion : plus intense avec un oxydant concentré
• Réaction acido-basique : plus rapide avec acide concentré
• Réaction acido-basique : plus rapide avec acide concentré
Catalyse :
• Synthèse de l'ammoniac : catalyseur en fer
• Dégradation des polluants : catalyseur dans pots catalytiques
• Dégradation des polluants : catalyseur dans pots catalytiques
