La cinéique chimique La viesse de réacin la cinéique chimique s inéresse à la viesse à laquelle s effecue les réacins chimiques la viesse de réacin es la variain de la cncenrain d un réacif u d un prdui dans le emps (en M/s)
La viesse de réacin pur la réacin A B viesse v [B n veu que la viesse de la réacin si psiive, dnc pur un réacif, n me un signe négaif car < 0 La viesse de réacin pur la réacin A B : viesse [B car A disparaî deux fis plus vie que B apparaî en général, pur la réacin aa + bb cc + dd [B [C viesse a b c [D d Exemple: Écrivez l expressin de la viesse de la réacin suivane: CH 4 (g) + O (g) CO (g) + H O(g) Sluin: [CH viesse 4 [O [CO [H O
La viesse de réacin il y a plusieurs façns de mesurer la viesse d une réacin une manière de suivre la viesse d une réacin es la specrphmérie (la mesure de l inensié de la culeur ) eg.;br (aq) + HCOOH(aq) + H (aq) + Br (aq) + CO (g) l inensié de la culeur dûe au Br (aq) es prprinnelle à sa cncenrain La viesse de réacin la viesse de réacin es déerminée à parir d un graphique de la cncenrain d un réacif u prdui versus le emps la viesse de réacin à un emps pariculier es dnnée par la pene de la angene à ce insan la viesse de réacin diminue avec le emps car les réacifs s épuisen 3
La viesse de réacin la viesse de réacin peu aussi êre mesurée à l aide d un manmère eg.; H O (l) H O(l) + O (g) PV nrt n V M RT P [O viesse P RT Les lis de viesse la li de viesse relie la viesse d une réacin aux cncenrains des réacifs e une cnsane de prprinalié (la cnsane de viesse) l effe de la cncenrain d un réacif es mieux déerminé en mesuran la viesse iniiale d une réacin la viesse de la réacin inverse (prduis réacifs) es négligeable car il n y a pas encre de prduis à faire réagir afin de déerminer l effe de la cncenrain d un réacif sur la viesse de la réacin, les cncenrains des aures réacifs diven êre fixes 4
Les lis de viesse eg.; F (g) + ClO (g) FClO (g) [F (M) [ClO (M) viesse iniiale (M/s) 0.0 0.00. x 0-3 0.0 0.040 4.8 x 0-3 0.0 0.00.4 x 0-3 si n garde [F fixe, n bserve que la viesse iniiale augmene par un faceur quare si [ClO augmene par un faceur quare v [ClO si n garde [ClO fixe, n bserve que la viesse iniiale augmene par un faceur deux si [F augmene par un faceur de deux v [F Les lis de viesse viesse [F [ClO v [F [ClO es la cnsane de viesse pur la réacin n peu prendre n impre lequel de ns pins de dnnées empiriques pur ruver la valeur de prenan le premier essai: v [F [ClO v [F [ClO 3. 0 M s. M (0.0 M)(0.0M) s cee méhde s appelle la méhde d islain 5
Les lis de viesse en général, pur la réacin aa + bb cc + dd v x [B y N.B. la plupar du emps: x a, y b la smme des expsans dans la li de viesse (dans ce exemple, x + y) es l rdre glbal de la réacin dans ce exemple, la réacin es d rdre x en A e d rdre y en B Les lis de viesse Exemple: On a mesuré la viesse de la réacin A + B C à 5 C. D après les dnnées suivanes, déerminez la li de viesse e la cnsane de viesse de cee réacin. Expérience iniiale [B iniiale viesse iniiale (M/s) 0.00 0.00 5.50 x 0-6 0.00 0.00.0 x 0-5 3 0.400 0.00 8.80 x 0-5 4 0.00 0.300.65 x 0-5 5 0.00 0.600 3.30 x 0-5 6
Les lis de viesse Sluin: Dans la deuxième e risième expérience, [B iniiale es fixe, e n vi que la viesse se quadruple si n duble : v Dans la quarième e cinquième expérience, iniiale es fixe, e n vi que la viesse se duble si n duble [B: v [B La li de viesse es dnc: v [B N.B. n aurai pu uiliser d aures paires d expériences aussi. Pur déerminer la valeur de, n uilise la première expérience: 6 M v (5.50 0 ) s [B (0.00 M) (0.00 M) 5.50 0 3 M s La relain enre les cncenrains des réacifs e le emps les lis de viesse nus permeen de déerminer les cncenrains des réacifs à n impre quel insan par exemple, pur une réacin d rdre glbal qui es d rdre par rappr à A: v avec l'aide du calcul inégral, n bien : ù es la cncenrain de A à 0 (qui n' es pas nécessairemen le débu de l'expérience) e v dnc ln 7
La relain enre les cncenrains des réacifs e le emps la frmule ln es la li de viesse inégrée pur une réacin d rdre n peu mdifier la frmule ln + ln cee frme de la li de viesse inégrée nus di qu un graphique de ln versus le emps es une ligne drie avec une pene de - expérimenalemen, n déermine de cee façn La relain enre les cncenrains des réacifs e le emps Exemple: La réacin A B es d rdre en A, e sa cnsane de viesse es de.8 x 0 - s - à 80 C. Cmbien de emps (en secndes) faudra--il pur que diminue de 0.88 M à 0.4 M. Sluin: Si 0 l insan ù 0.88 M. ln [ ln 0.88 M 0.4 M.8 0 s ln 66 s 8
La demi-vie la demi-vie d une réacin, /, es le emps requis pur que la cncenrain d un réacif diminue de miié pur une réacin d rdre glbal ln ln ln pur une réacin d rdre glbal, la demi-vie es indépendane de la cncenrain iniiale La demi-vie Exemple: La demi-vie d une réacin d rdre es de 84. min. Calculez la cnsane de viesse de la réacin. Sluin: ln ln 84.min 8.4 0 u ln (84.min)(60 s ) min 3 ln min.37 0 4 s 9
La demi-vie Exemple: Le 4 C es un ispe radiacif qui s incrpre dans un rganisme lrsqu il es vivan. La demi-vie du 4 C es 5730 ans (la désinégrain nucléaire es une réacin d rdre glbal ). Si n ruve un mrceau de chair qui cnien seulemen 0% du 4 C qu il cniendrai si il éai vivan, quel es l age de ce mrceau de issu. Sluin: ln ln.0 0 ( ) ln 00% 0% 4.0 0 ans ln 4 ans ln 5730 ans ln 9000 ans La relain enre les cncenrains des réacifs e le emps 0