Accélérer ou ralentir une transformation chimique

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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Temps, mouvement et évolution
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Accélérer ou ralentir une transformation chimique

FB_Bac_98601_ChiT_S_011

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Rappels de cours

Certaines grandeurs, comme la température ou la concentration initiale, agissent sur le temps de demi-réaction : ce sont des facteurs cinétiques.

1La température


 La comparaison des temps de demi-réaction sur le graphique ci-contre montre que plus la température est élevée, plus le temps de demi-réaction est petit, et plus l’état final est atteint rapidement.

 À l’état microscopique, une augmentation de température correspond à un accroissement de l’énergie cinétique des espèces chimiques. La probabilité de rencontre est alors plus importante et la transformation plus rapide.

2La concentration initiale des réactifs

 Une augmentation de la concentration d’un réactif, tous les autres paramètres étant constants, provoque une diminution du temps de demi-réaction, la transformation est donc plus rapide.

 À l’état microscopique, l’augmentation de la concentration d’un réactif mis en présence d’un réactif accroit leur probabilité de rencontre et donc la rapidité de la transformation.

3Autres facteurs cinétiques

 La surface de contact d’un réactif solide est également un facteur cinétique. La réaction est d’autant plus rapide que cette surface de contact avec les autres réactifs est grande. Plus le réactif solide est à l’état divisé, en poudre par exemple, plus sa surface est grande.

 Si la réaction se produit en solution, la nature du solvant peut également influencer l’évolution du système.

Méthode

Identifier des facteurs cinétiques


Les courbes (I), (II) et (III) représentent l’avancement au cours du temps de la réaction d’équation :

dans les conditions décrites par les systèmes , et du tableau ci-dessous.




(en )



(en )


Température
(en °C)


a


40


250


20


b


60


250


20


c


40


250


40

1. Quels systèmes peut-on comparer ?

2. Quels facteurs cinétiques sont mis en jeu ?

3. Que peut-on dire des temps de demi-réaction ?

Solution

1. On peut comparer les systèmes a et b car seule la concentration initiale d’un réactif est modifiée, tous les autres paramètres étant constants.

On peut aussi comparer a et c car seule la température est modifiée tous les autres paramètres étant constants.

2. Le système b comparé au système a permet de mettre en évidence le rôle de la concentration initiale en réactif et le système c comparé au système a permet de mettre en évidence le rôle de la température.

3. Plus la température augmente, plus la transformation est rapide : (c : courbe II, a : courbe I).

Plus la concentration d’un réactif augmente, plus la transformation est rapide : (b : courbe III).

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