Prends une feuille et note ce que tu sais déjà. Après ta lecture, essaie d’expliquer les notions sans regarder le cours.
Vitesse de réaction
La cinétique chimique étudie la vitesse des réactions et les facteurs qui l'influencent. La vitesse de réaction correspond à la variation de la concentration d'un réactif ou d'un produit par unité de temps. Elle s'exprime en mol·L⁻¹·s⁻¹ et peut être mesurée par différentes méthodes : suivi spectrophotométrique, mesure de pression, conductimétrie, etc. La vitesse instantanée est la limite de la vitesse moyenne quand l'intervalle de temps tend vers zéro.
Facteurs cinétiques
Plusieurs facteurs influencent la vitesse d'une réaction : la concentration des réactifs (plus elle est élevée, plus la réaction est rapide), la température (une augmentation de 10 °C double souvent la vitesse), la surface de contact (pour les solides), la présence d'un catalyseur, et la pression (pour les réactions en phase gazeuse). Ces facteurs agissent en augmentant la fréquence et l'efficacité des chocs entre les molécules réactives.
Loi de vitesse et ordre de réaction
La loi de vitesse exprime la vitesse de réaction en fonction des concentrations des réactifs : v = k[A]^m[B]^n, où k est la constante de vitesse et m, n les ordres partiels. L'ordre global est m + n. Les ordres peuvent être 0, 1, 2... et sont déterminés expérimentalement (méthode différentielle, méthode intégrale, méthode des vitesses initiales). Le temps de demi-réaction (t₁/₂) est le temps nécessaire pour que la moitié du réactif initial soit consommée ; il dépend de l'ordre de la réaction.
Théorie des collisions et énergie d'activation
Selon la théorie des collisions, une réaction se produit lorsque des molécules se heurtent avec une énergie suffisante et dans une orientation favorable. L'énergie d'activation Ea est l'énergie minimale que doivent posséder les réactifs pour que la réaction ait lieu. Elle correspond à la barrière énergétique à franchir. La loi d'Arrhenius relie la constante de vitesse à la température : k = A·exp(-Ea/RT). Plus Ea est faible, plus la réaction est rapide.
La catalyse
Un catalyseur est une substance qui accélère une réaction chimique sans être consommée par celle-ci. Il agit en abaissant l'énergie d'activation, ce qui augmente la vitesse de réaction. On distingue la catalyse homogène (catalyseur dans la même phase que les réactifs), la catalyse hétérogène (phases différentes, souvent solide/gaz ou solide/liquide) et la catalyse enzymatique (enzymes biologiques, très sélectives). La catalyse est essentielle dans l'industrie (procédé Haber, raffinage du pétrole, pots catalytiques) et dans le vivant (métabolisme).
Vérifie ce que tu as compris.
Choisis une notion de ce chapitre, explique-la avec tes mots et invente un exemple. Si tu bloques, relis uniquement la partie concernée puis réessaie.
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