Vitesse des ractions chimiques Lente Moyenne Rapide Explosive

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Vitesse des réactions chimiques Lente Moyenne Rapide Explosive

Vitesse des réactions chimiques Lente Moyenne Rapide Explosive

Deux questions se posent lorsqu’on étudie une réaction chimique. Est-il possible que la réaction

Deux questions se posent lorsqu’on étudie une réaction chimique. Est-il possible que la réaction ait lieu ? l Dans quelles conditions la réaction s’effectuera-t-elle assez rapidement pour que la vitesse soit mesurable ? l Toute réaction chimique demande un certain temps pour que tous ses réactifs se transforment en produits.

Il existe entre autres: l Des réactions de neutralisation Qui donnent un sel ionique

Il existe entre autres: l Des réactions de neutralisation Qui donnent un sel ionique (ions spectateurs) et de l’eau (HOH) l Des réactions de précipitation Lorsque l’un des produits formés est insoluble, il se dépose sous forme solide au fond du contenant. (Ag. Cl, Pb. I 2, , Ca. SO 4, , Ag. Br, Al. PO 4) l Des réactions d’oxydo-réduction Ce sont des réactions ioniques très lentes qui impliquent des changements dans les charges des ions: l’un des ions acquiert un ou plusieurs électron(s) alors que l’autre perd un ou des électron(s).

Pour mesurer la vitesse d’une réaction, on peut… l l Déterminer le nombre de

Pour mesurer la vitesse d’une réaction, on peut… l l Déterminer le nombre de moles transformées d’un réactif par unité de temps (mol/s, mol/min, mol/h) Ex. : dissolution du magnésium Déterminer le nombre de moles formées d’un produit par unité de temps (mol/s, mol/min, mol/h) Ex. : dégagement de dihydrogène

paramètres d'observation pour les différentes phases de la matière: Comment déterminer la vitesse de

paramètres d'observation pour les différentes phases de la matière: Comment déterminer la vitesse de la réaction? - Les façons de mesurer la vitesse de réaction dépendent de l'état physique sous lequel se trouve la substance à mesurer (réactifs ou produits) et de la facilité avec laquelle il sera possible d'obtenir cette mesure de façon expérimentale. - Quelque soit la méthode de mesure choisie, il est souvent utile de prendre en note des données à des intervalles de temps réguliers si on veut produire un graphique du déroulement de la réaction. Si on ne veut déterminer que la vitesse moyenne de la réaction globale, les données initiales et finales suffisent alors à l'obtention du résultat voulu. État physique Mesure de la quantité de matière Solide Masse, nombre de particules Liquide Masse, volume, nombre de particules Gaz Masse, volume, pression, concentration, nombre de particules Solution aqueuse Concentration

a matière: . La vitesse de réaction en fonction la quantité de matière Mesure

a matière: . La vitesse de réaction en fonction la quantité de matière Mesure de la quantité de matière Instrument de mesure Masse Balance g/s Volume Cylindre gradué, burette à gaz L/s ou m. L/s Pression Manomètre k. Pa/s Concentration Spectrophotomètre, p. Hmètre mol/L • s Aucun (s'obtient uniquement par calcul) mol/s Nombre de particules Calcul de vitesse Unité de mesure de la vitesse

La vitesse de réaction en fonction la quantité de matière Exemple de calcul On

La vitesse de réaction en fonction la quantité de matière Exemple de calcul On fait réagir un morceau de 3 g de magnésium dans 100 m. L d'une solution d'acide chlorhydrique concentré. Après 5 minutes (300 secondes), on remarque le magnésium a entièrement disparu. Quelle est la vitesse de cette réaction en g/s et en mol /S ? mol/s = 4, 11 x mol/s

L'EXPRESSION DE LA VITESSE DE RÉACTION Illustration graphique de la variation de particules en

L'EXPRESSION DE LA VITESSE DE RÉACTION Illustration graphique de la variation de particules en fonction du temps de réaction On peut exprimer la vitesse d'une réaction en fonction des produits formés ou encore en fonction des réactifs transformés.

L'EXPRESSION DE LA VITESSE DE RÉACTION Les expressions mathématiques qui décrivent la vitesse d'une

L'EXPRESSION DE LA VITESSE DE RÉACTION Les expressions mathématiques qui décrivent la vitesse d'une réaction Vitesse de réaction en en fonction des produits: Vitesse de réaction en fonction des réactifs:

LA VITESSE GÉNÉRALE D'UNE RÉACTION - La vitesse d'une réaction n'est pas la même

LA VITESSE GÉNÉRALE D'UNE RÉACTION - La vitesse d'une réaction n'est pas la même pour toutes les substances qui y sont impliquées. - Elle est plutôt proportionnelle au coefficient de la substance considérée, coefficient que l'on retrouve dans l'équation chimique balancée. - Par exemple, si l'on considère la réaction de synthèse de d'iodure d'hydrogène H 2(g) + I 2(g) → 2 HI(g) - on constate qu'il faut une mole (ou molécule) de chaque réactif pour former deux moles (ou molécules) de produit. - dans un même intervalle de temps, pour chaque molécule de réactifs transformés, deux fois plus de molécules de produits sont formées. - si la vitesse de transformation du H 2 était de 2 mol/s, celle de formation du HI serait de 4 mol/s.

LA VITESSE GÉNÉRALE D'UNE RÉACTION où vg représente la vitesse générale de la réaction

LA VITESSE GÉNÉRALE D'UNE RÉACTION où vg représente la vitesse générale de la réaction (en mol/(L • s) ou en mol/s) v. A, v. B, v. C et v. D représentent la vitesse en fonction de chacune des substances en jeu dans la réaction, en mol/(L • s) ou en mol/s a, b, c et d représentent les coefficients de chaque substance

LA VITESSE GÉNÉRALE D'UNE RÉACTION Exemple Soit la réaction chimique suivante: N 2(g) +

LA VITESSE GÉNÉRALE D'UNE RÉACTION Exemple Soit la réaction chimique suivante: N 2(g) + 3 H 2(g) → 2 NH 3(g). La vitesse de production de l'ammoniac (NH 3) y est de 5, 0*10 -6 mol/(L • s). a) Quelle est l'expression de la vitesse générale de la réaction? b) Quelle est la vitesse générale de la réaction? c) Quelles sont les vitesses de transformation de chacun des réactifs?

LA VITESSE GÉNÉRALE D'UNE RÉACTION ab) c) Pour le diazote N 2: Pour le

LA VITESSE GÉNÉRALE D'UNE RÉACTION ab) c) Pour le diazote N 2: Pour le dihydrogène H 2:

Calcul de la vitesse de réaction lv = k [réactif 1]x [réactif 2]y x

Calcul de la vitesse de réaction lv = k [réactif 1]x [réactif 2]y x et y sont les coefficients stoechiométriques des réactifs. De plus, seuls les réactifs en phases gazeuse et aqueuse sont considérés dans le calcul de la vitesse. Ex. : 1 N 2 (g)+ 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) L’équation de vitesse sera v = k [N 2]1 x [H 2]3 Donc, si nous doublons la concentration N 2, la vitesse doublera alors que si nous doublons la concentration de H 2, la vitesse sera multipliée par un facteur 8 (23).

Nature des réactifs l Certaines espèces chimiques réagissent plus rapidement que d’autres. l La

Nature des réactifs l Certaines espèces chimiques réagissent plus rapidement que d’autres. l La variation de la vitesse ne dépendant pas du nombre de collision par unité de temps puisque ce dernier est le même pour toute les molécules à température constante. l Certaines espèces chimiques effectuent leurs collision sur une période plus courte. l Également, lorsque l’on regarde les réactifs, les molécules plus volumineuses prennent plus de temps à être décomposées donc la vitesse de réaction est plus grande.

Surface de contact l l l Les substances ioniques sous forme aqueuse sont les

Surface de contact l l l Les substances ioniques sous forme aqueuse sont les plus réactives. Les substances réduites à l’état de poudre sont plus réactives que les substances sous forme de cristaux, eux-mêmes plus réactifs que les pastilles. Pour un même volume de 8 cm 3, un cube de 2 cm d’arête a une surface de contact égale à la moitié de celle de 8 cubes de 1 cm d’arête (48 cm 3). La vitesse augmente avec la surface de contact.

Concentration des réactifs Puisque les collisions efficaces se font entre deux ions seulement (2

Concentration des réactifs Puisque les collisions efficaces se font entre deux ions seulement (2 à 2), plus les réactifs sont concentrés (plus d’ions dans un même volume), plus grandes seront les chances qu’il y ait des collisions efficaces. l Ainsi, la vitesse augmente avec la concentration des réactifs (c. f. loi d’action de masse Guldberg et Waage) l