On souhaite étudier l'ordre d'une réaction chimique : pour cela, on réalise le suivi de la concentration d'un réactif ou d'un produit [M] au cours du temps. On peut alors tracer une ou plusieurs courbes à partir des valeurs obtenues expérimentalement.
La réaction est d'ordre 0 si la courbe [M] en fonction du temps est une portion de droite.
La réaction est d'ordre 1 si :
la courbe [M] en fonction du temps est curviligne décroissante et qu'il faut toujours la même durée t ½ pour diviserla concentration du réactif par 2 ;
la courbe ln [M] en fonction du temps est une portion de droite.
EXEMPLE
On considère la décomposition de la phosphine au contact d'un filament de tungstène
4 PH3(g) → P4(g) + 6 H2(g), qui est suivie soit par l'évolution de la pression dans une enceinte, soit par l'évolution du volume de gaz produit par la réaction. On obtient les résultats suivants :
![Tableau de 2 lignes, 7 colonnes ;Corps du tableau de 2 lignes ;Ligne 1 : [PH3] (mol.L–1); 2,0; 1,5; 1,0; 0,5; 0; 0; Ligne 2 : t (s); 0; 10; 20; 30; 40; 50;](/modules-assets/images/15843_phychiT_STI2D_STL_Media/15843_phychiT_STI2D_STL_Tab_29.png)
On peut alors tracer l'évolution de la concentration en phosphine au cours du temps : il s'agit d'une portion de droite affine, aussi la réaction est d'ordre 0 par rapport à la phosphine (il s'agit d'un ordre 0 car la réaction est limitée par la surface du tungstène qui est un catalyseur).
La détermination graphique du temps de demi-réaction donne 20 secondes.
La constante de réaction a pour valeur l'opposé de la pente. Ainsi, k = 2,0/40 = 0,050 mol.L–1.s–1.