Cinétique chimique
Fiche de révision · Chimie · PASS
L'essentiel du cours
Chapitre 1 : Introduction à la cinétique chimique
La vitesse de réaction mesure la rapidité avec laquelle un réactif disparaît ou un produit apparaît.
Chapitre 2 : Ordre de réaction et constante de vitesse
La loi de vitesse s'écrit v = k[A]^m[B]^n, où m et n sont les ordres partiels déterminés expérimentalement.
Chapitre 3 : Méthodes expérimentales et temps de demi-réaction
Pour une réaction d'ordre 1, le temps de demi-vie t₁/₂ = ln2/k est constant.
Chapitre 4 : Loi d'Arrhenius et catalyse
Un catalyseur diminue l'énergie d'activation Ea, augmentant ainsi la constante de vitesse k et la vitesse de réaction.
Teste-toi · 8 questions
1.Quelle est la définition correcte de la vitesse volumique d'une réaction ?
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Réponse : La variation de la concentration d'un réactif ou d'un produit par unité de temps.
La vitesse volumique est définie comme la dérivée de la concentration par rapport au temps, v = (1/V)·dξ/dt, ce qui correspond à la variation de concentration d'un réactif ou d'un produit par unité de temps.
2.Dans la loi de vitesse v = k[A]^m[B]^n, que représentent m et n ?
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Réponse : Les ordres partiels par rapport à A et B, déterminés expérimentalement.
m et n sont les ordres partiels, qui ne sont pas nécessairement égaux aux coefficients stœchiométriques. Ils sont déterminés par l'expérience.
3.Quelle est l'unité de la constante de vitesse k pour une réaction d'ordre global 1 ?
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Réponse : s⁻¹
Pour une réaction d'ordre 1, v = k[A]. v est en mol·L⁻¹·s⁻¹ et [A] en mol·L⁻¹, donc k = v/[A] s'exprime en s⁻¹.
4.Quelle est la relation correcte pour le temps de demi-réaction d'une réaction d'ordre 1 ?
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Réponse : t₁/₂ = ln2 / k
Pour une réaction d'ordre 1, la loi intégrée donne ln([A]₀/[A]) = kt. À t = t₁/₂, [A] = [A]₀/2, donc ln2 = k t₁/₂, d'où t₁/₂ = ln2/k.
5.Quel facteur n'influence PAS la constante de vitesse k selon la loi d'Arrhenius ?
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Réponse : La concentration des réactifs
La loi d'Arrhenius k = A e^{-Ea/RT} montre que k dépend de A, Ea et T, mais pas des concentrations. Les concentrations influencent la vitesse, pas la constante de vitesse.
6.Quel énoncé décrit le mieux le rôle d'un catalyseur ?
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Réponse : Il abaisse l'énergie d'activation sans être consommé.
Un catalyseur offre un chemin réactionnel alternatif avec une énergie d'activation plus faible, ce qui augmente la vitesse. Il n'est pas consommé et ne modifie pas l'équilibre.
7.Pour une réaction d'ordre 0, comment évolue la concentration du réactif en fonction du temps ?
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Réponse : Elle décroît linéairement.
Pour l'ordre 0, [A] = [A]₀ - kt, ce qui est une fonction affine décroissante du temps.
8.La méthode des vitesses initiales consiste à :
- A.Ajouter un catalyseur pour accélérer la réaction.
- B.Suivre la concentration jusqu'à l'équilibre.
- C.Mesurer la vitesse au début de la réaction pour différentes concentrations initiales.
- D.Mesurer le temps de demi-réaction pour différentes températures.
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Réponse C : Mesurer la vitesse au début de la réaction pour différentes concentrations initiales.
On mesure v₀ pour plusieurs expériences où l'on fait varier la concentration initiale d'un seul réactif, ce qui permet de déterminer les ordres partiels.