Catalyser une transformation

Merci !

Fiches
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Temps, mouvement et évolution
Corpus - | Corpus - 1 Fiche
 
Catalyser une transformation

FB_Bac_98601_ChiT_S_012

12

29

2

Rappels de cours

1Qu’est-ce qu’un catalyseur ?

 Un catalyseur est une espèce chimique qui diminue la durée de réaction dans le milieu réactionnel où il est introduit, sans modifier l’état final du système.

 Le catalyseur est récupéré lorsque la réaction est terminée ; il n’apparait donc pas dans l’équation de la réaction.

Il est généralement indiqué au-dessus de «  » ou «  ».

 Quand plusieurs réactions peuvent se dérouler à partir des mêmes réactifs, il est possible grâce à un catalyseur convenablement choisi d’accélérer sélectivement l’une d’elles.

2Les différents modes d’action des catalyseurs

ACatalyse homogène

 Lorsque le catalyseur appartient à la même phase que les réactifs, la catalyse est dite homogène. Dans une catalyse homogène, la réaction est d’autant plus rapide que la concentration en catalyseur est élevée.

 Le catalyseur modifie le mécanisme réactionnel de la réaction, c’est-à-dire les étapes permettant de passer des réactifs aux produits.

 L’ajout d’un catalyseur peut transformer une réaction lente en deux (ou plusieurs) réactions rapides. Le catalyseur est alors consommé dans l’une et régénéré dans une autre.

BCatalyse hétérogène

 Lorsque le catalyseur n’appartient pas à la même phase que les réactifs, la catalyse est dite hétérogène.

 Le plus souvent le catalyseur est présent sous forme solide et les réactifs sont en phase liquide ou gazeuse. La réaction se déroule à la surface du catalyseur solide ; elle est d’autant plus rapide que la surface du catalyseur est importante.

 Pour une meilleure efficacité, le catalyseur est souvent réduit en poudre fine.

CCatalyse enzymatique

 Lorsque le catalyseur est une enzyme, la catalyse est dite enzymatique. Une enzyme est un enchainement d’acides aminés, donc une protéine, catalysant les processus biologiques.

 Les enzymes sont des catalyseurs très sélectifs mais également stéréospécifiques(>fiche17) : il est nécessaire que le réactif (substrat) ait une structure spatiale déterminée. Cette adaptation de l’enzyme et du substrat, encore appelée théorie clef-serrure, explique la sélectivité des enzymes.

Méthode

Reconnaître un catalyseur et un réactif

  • Expérience 1 : chauffé en présence d’acide sulfurique concentré , le pentan-1-ol se déshydrate pour donner le pent-1-ène et de l’eau. La transformation est plus rapide lorsque la concentration en ions augmente.
  • Expérience 2 : dans un tube à essais, on introduit d’iodure de potassium () à et de solution d’iodate de potassium () à  : la solution jaunit légèrement. On ajoute une ou deux gouttes d’acide sulfurique à et une coloration brune intense apparaît rapidement selon la réaction :

Pour chaque expérience, les ions catalysent-ils la réaction ? Si oui, de quel type de catalyse s’agit-il ?

Solution
  • Dans l’expérience 1, le réactif est le pentan-1-ol et les produits sont l’eau et le pent-l-ène.

Les ions n’apparaissent pas dans l’équation. La transformation est plus rapide lorsque leur concentration augmente. Ils catalysent la réaction. Il s’agit d’une catalyse homogène.

  • Dans l’expérience 2, les ions sont des réactifs de la réaction considérée, ils apparaissent dans son écriture. Ce ne sont pas des catalyseurs.

>>