Séquence 5 : Chimie - Les vitesses de réaction

Objectifs d'apprentissage

• Calculer des vitesses de réactions selon divers facteurs :
  • Variation de masse, volume, pression, concentration, nombre de particules
• Calculer la vitesse générale d'une réaction
• Comprendre les conditions essentielles pour une réaction
• Lien entre collisions efficaces et vitesse de réaction
• Identifier l'étape déterminante et l'étape la plus lente sur un schéma
• Influence des facteurs sur la vitesse de réaction : nature des réactifs, surface de contact, concentration, température, catalyseur/inhibiteur
• Comprendre et appliquer la loi de vitesse de réaction
• Déterminer l'ordre de réaction

Qu'est-ce que la vitesse de réaction ?

• Variation de la quantité d'un réactif ou produit divisée par le temps observé.
• Exprimée en valeurs absolues.

Calculs de vitesse de réaction

• Dépend de l'état physique de la substance
• Utilisation de différents instruments selon l'état : balance, cylindre gradué, manomètre, spectrophotomètre

Exemples de calculs

1. Décomposition d'une substance : calcul en mol/sec
2. Diminution de concentration : calcul en mol/L.min
3. Combustion de méthane : calcul du temps nécessaire
4. Décomposition du peroxyde d'hydrogène : vitesse générale et selon H2O et O2

La théorie des collisions

• Conditions essentielles : collision des particules, énergie cinétique minimum (Emin) correspond à l'énergie d'activation (Ea)
• Collision efficace : formation de produits
• Plus de collisions efficaces = vitesse de réaction augmente

Facteurs influant sur la vitesse de réaction

1. Nature des réactifs
2. Surface de contact
3. Concentration des réactifs
4. Température
5. Catalyseur et inhibiteur

Loi de vitesse de réaction

• Taux de transformation des réactifs en produits
• Dépend de la concentration des réactifs
• Formule : V = k [réactif 1]^x [réactif 2]^y

Exemples de réactions

• Calculs de vitesse de réaction et constantes de vitesse (k) pour diverses réactions
• Méthode des vitesses initiales pour déterminer l'ordre de réaction