Cours chimie Chapitre : La cinétique chimique 4éme M-S exp

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Marie Carignan
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1 A- Notion d'vncement 1- Def L cinétique chimique est l étude de l évolution chimique d un système u cours du temps. Une trnsformtion chimique lieu chque fois qu une nouvelle espèce chimique est produite ou chque fois qu une espèce chimique disprît. Une espèce chimique qui pprît s ppelle produit. Une espèce chimique qui disprît totlement ou prtiellement s ppelle réctif. L trnsformtion chimique est donc le pssge du système chimique de son étt initil à son étt finl. 2- Clssifiction cinétiques. Réction instntnée. Réction lente. Réction très lente Réction infiniment lente. Rq Le clssement d une réction dépond des conditions expérimentles choisies. Une réction infiniment lente peut devenir rpide, si l on modifier les conditions expérimentle (Exp : tempérture). 3- Avncement d une réction chimique. L vncement X d une réction chimique est une grndeur exprimé en mole, qui permet de déterminer chque instnt l quntité de mtière des espèces lors d une réction. L vncement finle d une réction, notée X f est l vncement mesuré lorsque ucune évolution du système chimique n est observer. Pge 1

2 Tbleu descriptif d évolution d un système. A + bb cc + dd t=0 : x=0 n i (A) ni (B) n i (C) ni(d) t qlq : x=x ni(a) - x ni (B) - bx n i (C) + cx ni(d) + dx t f : x=xf ni(a) - xf ni(b) - bx f n i (C) + cxf ni(d) + dx f L vncement X d une réction ugmente. n t (A) = n i (A) x X = ni(a) nt(a) vec n t (A) = [A] t v. X = ni(a) nt(a) = ni(b) nt(b) b = nt(c) ni(c) c = nt(d) ni(d) d. L vncement mximle X mx, est égle l vleur de son vncement finl X f si le système chimique évolue jusqu'à l disprition du réctif limitnt. ni(a) ; ni(b) b. L plus fible de ces vleur correspond x mx. Un mélnge est dit stœchiométrique si ni(a) = ni(b) b. Le tux d vncement finl, noté τ f, d une réction chimique est égle u quotient de son vncement finle X f pr son vncement mximle X mx. τ f = Xf Xmx (en %) Si τf = 1: l réction est totle Si τf 1: l rection est limitée. On ppelle temps de demi-réction, l durée nécessire pour que l vncement de l réction X est égle l moitié de s vleur finl. Si A le réctif limitnt, X mx = ni(a). Pge 2

3 ni(a) n(a) = 2 t = ½ n(c) = nf(c) 2 4- Réction de l iodure de potssium (KI) vec le Peroxodisulfte de potssium 2- (K 2 S 2 O 8 ). Dns cet exemple l réction mise en jeu est une réction d oxydoréduction mettnt en jeu les couples redox : I2/I - et S 2 O 2-8 /SO 2-4. (Réction lente est totle). Eqution du dosge pr le thiosulfte de sodium N 2 S 2 O 3. (Réction très rpide est totle). B- Vitesse d une réction chimique. 1- Vitesse moyenne d une réction chimique. L vitesse moyenne d une réction chimique notée Vmoy (t 1, t 2 ) est une grndeur qui nous renseigne sur l vrition de son vncement x dns l intervlle de temps [t 1, t2] pr unité de temps. Pge 3

Grphiquement, l vitesse moyenne est l pente de l droite qui psse pr les

2- Vitesse instntnée d une réction chimique.

V(t), est l limite vers lquelle tend l vitesse moyenne entre les

4 Grphiquement, l vitesse moyenne est l pente de l droite qui psse pr les deux points d bscisse t 1 et t Vitesse instntnée d une réction chimique. L vitesse instntnée d une réction chimique à un instnt de dte t notée V(t), est l limite vers lquelle tend l vitesse moyenne entre les instnts (t1, t 2 ) lorsque t 2 tend vers t 1. Grphiquement l vitesse instntnée est l pente de l tngente l courbe u point d bscisse t 1. Pge 4

5 3- L vitesse volumique moyenne entre t 1 et t 2. Si les réctifs et les produits constitunt une seule phse (milieu homogène), et si l trnsformtion se produit volume constnte lors Pge 5

6 4- L vitesse volumique instntnée. Remrque - Si les réctifs et les produits constituent une seule phse et si l trnsformtion se produit à volume constnt, on peut dns ce cs clculer de l vitesse volumique de l réction. - L vitesse d une réction diminue u cours du temps, cette diminution due l diminution des concentrtions des réctifs. C- Fcteur cinétiques Les fcteurs cinétiques sont les grndeurs qui gissent sur l vitesse d évolution d un système. L vitesse de l réction ugmente vec. - L ugmenttion des concentrtions des réctifs. - L ugmenttion de l tempérture. - L jout d un ctlyseur. Un ctlyseur est un corps qui ugmente l vitesse d une réction sns subir lui-même des modifictions permnentes. Pge 6

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