Fiche de révision

Modélisation microscopique d'une réaction

Contenu


L'équation d'une réaction ne représente qu'un bilan quantitatif. Pour rendre compte de la réalité de la transformation chimique, il faut s'intéresser à son mécanisme réactionnel qui fait intervenir des actes élémentaires.

I Mécanisme réactionnel

Un acte élémentaire est une réaction qui s'effectue en une seule étape. Cette réaction fait intervenir une ou deux molécules au maximum. On modélise le transfert des électrons par une flèche courbe : elle correspond au déplacement d'un doublet d'électrons. La flèche a comme origine là où se trouve initialement le doublet et pointe là où il va aller se placer.

Tableau de 2 lignes, 2 colonnes ;Corps du tableau de 2 lignes ;Ligne 1 : Formation d'une liaison; Formation d'un doublet libre; Ligne 2 : ; ;

Le mécanisme réactionnel associé à une réaction chimique correspond à la succession des actes élémentaires conduisant des réactifs aux produits.

Un intermédiaire réactionnel est une entité chimique très instable qui apparaît dans le mécanisme réactionnel. Il est produit par un acte élémentaire puis consommé dans un autre acte élémentaire : il n'apparaît pas dans l'équation de la réaction. Ces intermédiaires sont souvent des carbocations : ils possèdent un atome de carbone portant une charge positive.

Un catalyseur modifie le mécanisme réactionnel associé à une réaction chimique. Le catalyseur est consommé lors d'un acte élémentaire, puis reformé lors d'un acte élémentaire suivant. Il n'apparaît pas dans l'équation de la réaction.

II Interprétation microscopique de l'influence des facteurs cinétiques

Un choc efficace est la rencontre entre deux molécules de réactifs qui donne lieu à un acte élémentaire. La vitesse de réaction est d'autant plus élevée que le nombre de chocs efficaces par unité de temps est grand.

La température augmente la vitesse des entités chimiques. Le nombre de chocs efficaces par unité de temps augmente avec la température.

Le nombre de chocs efficaces par unité de temps augmente avec la concentration initiale des réactifs car il y a plus de réactifs par unité de volume : les molécules de réactifs ont plus de chance de se rencontrer.

Méthode

Écrire une équation de réaction à partir d'un mécanisme réactionnel

On considère une réaction dont le mécanisme réactionnel est le suivant :

06466_C03_chem_00306466_C03_chem_004

a. Identifier un intermédiaire réactionnel.

b. Ajouter dans l'étape 2 la flèche associée au transfert d'un doublet d'électrons.

c. Écrire l'équation de cette réaction chimique.

Conseils

a. Rappelez-vous qu'un intermédiaire réactionnel est une entité instable qui est souvent un carbocation.

b. Dessinez la flèche avec sa base là où se trouve le doublet électronique au départ et sa pointe là où le doublet est transféré.

c. Écrivez l'équation en enlevant toutes les entités qui apparaissent puis disparaissent au cours des actes élémentaires.

Solution

a. L'intermédiaire réactionnel identifié est le carbocation :

06466_C03_chem_005

b. L'étape 2 s'écrit :

06466_C03_chem_006

c. L'équation de la réaction s'écrit :

06466_C03_chem_007

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