CC2 cours vitesse de réaction

Fred

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----fiSuivi temporel d'une transformation chimique. Vitesse de réaction 1. Quelques notions importantes Système chimique Un système chimique est l'ensemble des corps auxquels on s'intéresse. Certains sont susceptibles de réagir entre eux. Le système est délimité dans l'espace par une surface (ex: l'enveloppe du bécher dans lequel a lieu la transformation) Tout ce qui n'appartient pas au système chimique est le milieu extérieur. Le système est fermé s'il n'échange pas de matière avec l'extérieur; dans ce cas , sa masse est constante. Dans ce chapitre, nous nous placerons dans le cas d'un système fermé dont la température reste constante. Avancement d'une réaction chimique Définition Soit la réaction chimique d'équation: a A + b B c C + d D . Dressons le tableau : Etat du système quantité de A quantité de B quantité de C quantité de D (en mol) (en mol) (en mol) (en mol) Date initiale i i(t = 0) n n 0 0 A Bdate t n n n nA B C D i in n n n n nA BA B C DD'après les nombres stœchiométriques, les rapports , , et a b c dsont égaux et leur valeur commune s'appelle l'avancement x de réaction à la date t, il est exprimé en moles. i in n n n n nA BA B C Dx = = = = a b c drelation entre avancement et concentrations molaires Dans le cas où le volume V de la solution reste constant, il est possible de faire apparaître la concentration molaire des espèces en solution, définie par [ X ]…………………………………… d'où en reprenant la relation de ...

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Suivi temporel d'une transformation chimique. Vitesse de réaction 1.Quelques notions importantes Système chimique Un système chimique l'ensemble des corps auxquels on s'intéresse. Certains sont est susceptibles de réagir entre eux. Le système est délimitédans l'espace par une surface (ex: l'enveloppe du bécher dans lequel a lieu la transformation) Tout ce qui n'appartient pas au système chimique est le milieu extérieur . Le système est fermé s'il n'échange pas de matière avec l'extérieur; dans ce cas , sa masse est constante. Dans ce chapitre, nous nous placerons dans le cas d'un système fermé dont la température reste constante. Avancement d'une réaction chimique Définition Soit la réaction chimique d'équation: b Ba Ad Dc C . Dressons le tableau : Etat du systèmequantité de Aquantité de Bquantité de Cquantité de D  (enmol) (enmol) (enmol) (enmol) Date initiale i i (t = 0)n A n B  00 date tn A n B  n C n D i i n A %n n B %n n n A BC D D'après les nombres stœchiométriques, les rapports , ,et a bc d sont égaux et leur valeur commune s'appelle l'avancement x de réaction à la date t, il est exprimé en moles. i i n A %n n B % n n n A BC D x = == = a bc d relation entre avancement et concentrations molaires Dans le cas où le volume V de la solution reste constant, il est possible de faire apparaîtrela concentration molaire des espèces en solution, définie par [ X ]…………………………………… d'où en reprenant la relation de définition de l'avancementet en divisant par V ……………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………….. 2.Etude cinétique d'une transformation chimique (Tp 2) Equation de la réaction ……………………………………………………………. …………………………………………………………….. …………………………………………………………….. Réaction de titrage ……………………………………………………………. …………………………………………………………….. …………………………………………………………….. Pour chaque titrage (date t) relation à l'équivalence? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. d'où la concentration en diiode à la date t: I ] = 2

Suivi temporel d'une transformation chimique. Vitesse de réaction.

et donc l'avancement x ? Tracé de la courbe x f(t) 3.Vitesse volumique de réaction définition La vitesse volumique de réaction est définie dans le système international par: 1dx v1 ´  avec…………………………………. dt …………………………………. …………………………………. Remarques : - le plus souvent le volume de solution est exprimé en ……………d'où v en …………………  -pour une transformation très lente, la durée peut être exprimée en …………..ouen …………. d'où une vitesse en ………………… détermination de la vitesse de réaction Principe dx1dx A partir de la courbe x f(t) de la relation: la valeur v1 ´ est en fait …………………………. dt dt …………………………………………………………………………., elle peut être obtenue en évaluant ………………………………… ………………………………………………………………………. Méthodes ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Evolution de la vitesse de réaction au cours du temps A partir de la courbe x f(t) , on peut observer que ……………………………………………………………………. ……………………………………………………………donc la vitesse de réaction………………………………….. Facteurs influençant la vitesse de réaction  la température conclusion:  la concentration initiale conclusion: 4.le temps de demi-réaction Définition C'est la durée au bout de laquelle l'avancement x est égal ………………………………………. Si la transformation est totale, ……………………………………… Détermination de t 1/2 Principe Suivi temporel d'une transformation chimique. Vitesse de réaction.

5.méthodes utilisées en cinétique chimique méthodes chimiques inconvénients: méthodes physiques        avantages: Suivi temporel d'une transformation chimique Vitesse de réaction 5.méthodes utilisées en cinétique chimique méthodes chimiques inconvénients: méthodes physiques        avantages: Suivi temporel d'une transformation chimique. Vitesse de réaction.

6. Interprétation microscopique a. Agitation moléculaire En1827,le botaniste écossais R. BROWN observe au microscope des grains de pollen en suspension dans l'eau et constate qu'ils sont animés de mouvements désordonnés. On explique cela en considérant que les particules microscopiques sontbousculées par les molécules ou les atomes en mouvement incessant Un gaz est constitué d'atomes ou de molécules situées à des distancesmoyennes très supérieures àleur taille et animées de mouvementsaléatoires, dont la vitesse moyenne croît avec la température. Pour une solution diluée, on considère, de même, que les molécules de soluté se déplacent librement, de façon désordonnée, à l'intérieur du solvant. b. Chocs efficaces et réaction chimique Considérons une transformation chimique en phase gazeuse ou liquide.Pour qu'il y ait réaction chimique du type A + B  C + D, il faut : - que les deux entités A et B (atomes, molécules ou ions) serencontrent, cela correspond à un chocentre ces entités ; - que lechocconduise à la formation des entités C etD. Cela conduit à définir la notion dechoc efficace. La vitesse de la réaction dépend du nombre de chocs efficaces parunité de temps. Àtempérature constante, le nombre dechocs efficacesunité de temps dépend de la par concentration des réactifs A et B. - lorsqu'on élève la température, la probabilitéde choc augmente puisquela vitesse moyenne des entités augmente et l'efficacité des chocsaugmente également, car l'énergie cinétique des entités est proportionnelle au carré de leur vitesse. Le nombre dechocs efficacespar unité de temps dépend de laconcentration des réactifs etde la température.

Suivi temporel d'une transformation chimique. Vitesse de réaction.