Cours de tleS sur la cinétique des réactions – Terminale
- L’avancement chimique x, en moles, relie les variations des quantités de matière des réactifs et de produits au cours d’une réaction.
- C’est la quantité initiale du réactif limitant, c’est-à-dire celui qui s’épuise le premier, qui détermine la valeur finale de l’avancement chimique.
Transformations lentes et rapides
- Une transformation est rapide si elle semble achevée dès que les réactifs sont en contact.
- Une transformation est dite lente si elle n’est pas terminée après une seconde.
- En pratique, on considère qu’une réaction est terminée lorsque 99,9 % des réactifs auront été transformés.
Facteurs cinétiques
- On appelle facteurs cinétiques l’ensemble des paramètres qui influent sur la durée d’une réaction chimique. Les facteurs cinétiques sont principalement la température et les concentrations des réactifs.
- Dans la plupart des cas, la vitesse diminue lorsque les concentrations des réactifs diminuent.
- Dans la plupart des cas, la durée d’une réaction diminue lorsque la température augmente. Chauffer le milieu réactionnel permet d’atteindre plus rapidement l’état final. Inversement, on peut bloquer une réaction chimique lorsqu’on diminue la température : c’est le phénomène de trempe.
Vitesse d’une réaction chimique
- Les réactions chimiques peuvent se dérouler sur des échelles de temps très différentes. Selon les réactions et les conditions expérimentales, l’état final est atteint après des durées très variables : de quelques picosecondes (1ps = 10-12 s) pour des réactions très rapides, à quelques millions d’années pour des réactions très lentes, toutes les durées intermédiaires étant observées.
- Lors d’une réaction chimique, l’avancement x augmente de 0 (état initial) à sa valeur finale
- Dans la plupart des réactions chimiques, la vitesse de la réaction n’est pas constante au cours du temps. Généralement, la vitesse est maximale à l’instant initial et tend vers 0 au bout d’un temps très long. Il n’existe donc pas de critère expérimental précis pour déterminer une durée de réaction.
Temps de demi-réaction
- Le temps de demi-réaction correspond à la durée nécessaire pour que l’avancement parvienne à la moitié de sa valeur finale (maximale).
- Donc le temps de demi-réaction, noté est la date à laquelle l’avancement a atteint la moitié de sa valeur finale, soit la date pour laquelle
- Dans le cas où la réaction est totale, le temps de demi-réaction est atteint lorsque la moitié du réactif limitant a disparu.
