CHAPITRE
Plan
1Caractériser la vitesse d’une réaction chimique : la cinétique
A) Je sais identifier une réaction lente et une réaction rapide
- réaction lente :
- Il faut une certaine durée (parfois plusieurs secondes, voire plusieurs jours), pour que la transformation soit achevée.
- L’évolution au cours du temps de la quantité des différents réactifs ou des différents produits peut être suivie par les instruments de mesure du laboratoire et/ou à l’œil nu.
- réaction rapide :
- La transformation se fait instantanément, dès que les réactifs entrent en contact les uns avec les autres.
- L’évolution au cours du temps de la quantité des réactifs ou des produits ne peut pas être suivie par les instruments de mesure du laboratoire et/ou à l’œil nu.
- réaction lente :
B) Je sais réaliser le suivi temporel d’une réaction chimique
- réaction mettant en jeu des espèces :
- colorées = suivi par spectrophotométrie
- chargées = suivi par conductimétrie
- gazeuses = suivi par mesure de pression
- organiques = suivi par chromatographie sur couche mince (CCM)
C) Je sais déterminer le temps de demi-réaction
- Le temps de demi-réaction est la durée au bout de laquelle l’avancement de la réaction est égal à la moitié de l’avancement final.
2Modifier la vitesse d’une réaction chimique : les facteurs cinétiques et la catalyse
A) Je connais les paramètres influençant la cinétique d’une réaction et je sais les mettre en évidence
- concentration des réactifs :
- Pour une forte concentration, les molécules des réactifs sont plus nombreuses dans un volume donné.
- La probabilité qu’elles se rencontrent pour former les produits est plus grande.
- La réaction est ainsi plus rapide.
- température du mélange réactionnel :
- Pour une forte température, les molécules sont très agitées, elles bougent beaucoup.
- La probabilité qu’elles se rencontrent pour former les produits est plus grande.
- La réaction est ainsi plus rapide.
- surface de contact entre les réactifs :
- Pour une grande surface de contact entre les réactifs, les lieux de rencontre des molécules des réactifs sont plus nombreux.
- La réaction est ainsi plus rapide.
- solvant :
- Selon les solvants, la réactivité des réactifs est plus ou moins masquée par les molécules de solvant qui interagissent avec les réactifs.
- La cinétique est alors modifiée dans un sens ou dans l’autre.
- présence d’une espèce chimique en petite quantité :
- L’ajout d’une espèce chimique dans le milieu réactionnel peut modifier les étapes du mécanisme réactionnel.
- Selon l’espèce chimique, la réaction peut être alors accélérée (cas du catalyseur) ou ralentie (cas d’un inhibiteur).
- concentration des réactifs :
B) Je sais identifier un catalyseur dans une réaction chimique
- Un catalyseur est une espèce chimique permettant d’accélérer une réaction chimique et donc de diminuer la durée de la réaction chimique.
- Un catalyseur :
- n’apparaît pas dans le bilan de la réaction ;
- est régénéré en fin de réaction.
C) Je sais distinguer les différents types de catalyse
- Catalyse homogène : le catalyseur et les réactifs sont dans la même phase.
- Catalyse hétérogène : le catalyseur n’est pas dans la même phase que les réactifs.
- Catalyse enzymatique : le catalyseur est une protéine (macromolécule, constituée d’un enchaînement d’acides α-aminés) qu’on appelle une enzyme.
D) Je sais retrouver dans des documents l’intérêt de l’utilisation des catalyseurs
- dans l’industrie :
- pour diminuer les durées des réactions chimiques, afin de diminuer les coûts énergétiques
- pour éviter les sous-produits de réaction, en choisissant des catalyseur sélectifs favorisant une seule transformation chimique, dans le but d’augmenter le rendement.
- en milieu biologique :
- les enzymes accélèrent toutes les réactions chimiques du métabolisme, pour que ces dernières puissent se produire dans l’eau et à des températures raisonnables ;
- les enzymes sont très sélectives
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