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CINÉTIQUECHIMIQUE

Svante August Arrhenius

PLANDUCOURS

Chapitre1: Facteurscinétiques

I Lavitessed'uneréactionchimique

1) Obtentionexpérimentaledescourbescinétiquesetdéfinitionsdesvitesses

2) Facteurscinétiques

II Lefacteurcinétiquetempérature,loid'Arrhenius III Lefacteurcinétiqueconcentration,déterminationexpérimentale

1) Deuxsituationsinitialesparticulières

2) Lesméthodesdedéterminationd'ordrepouruneréactionA→produits

a) Méthodesdites"différentielles» b) Méthodedite"intégrale» c) Méthodedutempsdedemi-réaction unetempératuredonnée graphique

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demi-réaction vitessedonnée réaction

Chapitre2: Dynamiquemicroscopique

I Profilénergétiqued'unprocessusàl'échellemicroscopique

1) Présentationdesconceptssurlechoccolinéaire:H+H

→H +H

2) Généralisationàunévénementquelconque,acteélémentaire

élémentaire

II Mécanismesréactionnels

1) Intermédiairesréactionnels

2) Lienentrelemécanismeréactionneletlaloidevitesseobservée

acteélémentaire actesélémentairessuccessifs

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DOCUMENTS

Document1: Obtentionexpérimentaledescourbescinétiques en fonctiondutemps. ���0��� A A

àdifférentsinstants.Pourcela,il

existedeuxtypesdeméthodes:

I) LESMÉTHODESCHIMIQUES

EllesconsistentàeffectueruntitragedeA

,letempsderéaliserle

II) LESMÉTHODESPHYSIQUES

ouàlaquantitédematière. • Unmanomètremesurelapression���dansuneenceintegazeuse,quel'onpeutrelieràlaquantité

• Unconductimètremesurelaconductivité���d'unesolution,quel'onpeutlieràlaconcentration

desionspar���= A ions" • Unspectrophotomètremesurel'absorbance���d'unmilieu,qu'onlieàlaconcentrationdela A • Unpolarimètremesurelepouvoirrotatoired'unesolution,qu'onlieàlaconcentrationdela substancechiraleparlaloideBiot:���= A (voircoursdestéréochimie). nombredepoints.

Exempled'unecourbecinétique

parlesionsferreuxFe ensolution 2Hg +2Fe =Hg +2Fe Hg =1,000×10 mol⋅L Fe =0,100mol⋅L Hg Fe =0.

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ferriquesFe

àdifférentsinstants.

���/s0

0,5⋅10

1,0⋅10

1,5⋅10

2,0⋅10

1mois Fe /(10 mol⋅L )00,4160,6520,7960,8781,000 lesystème.

Avancement

volumique��� Hg Fe Hg Fe ���=00

1,000×10

0,10000

���=0,5⋅10 s0,208×10

0,584×10

0,099584

0,208×10

0,416×10

���=1,0⋅10 s0,326×10

0,348×10

0,099348

0,326×10

0,652×10

���=1,5⋅10 s0,398×10

0,204×10

0,099204

0,398×10

0,796×10

���=2,0⋅10 s0,439×10

0,122×10

0,099122

0,439×10

0,878×10

���=1mois0,500×10

0,000×10

0,0990,500×10

1,000×10

���quelconque���

1,000×10

-2���

0,100-2������2���

(valeursenmol⋅L

LeréactifFe

Fe Hg Hg

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Document2: Loisdevitesseexpérimentales

Équationdelaréactionchimique

Loidevitesse

expérimentale

Ordreglobal

courant 1S O 0 +2I =2SO +I S O 0 I 2 2HO +C H Br=C H OH+Br HO C H Br 2 3 cyclopropane 1 4CH OCH =CH +HCHO CH OCH 2 52N
O =4NO +O N O 1

62NO+2H

=2H O+N 1 NO H 3

72NO+O

=2NO 2 NO O 3 82SO
+O =2SO 0 SO SO

Pasd'ordre

9H +Br =2HBr H h Br

1+���

3 HBr Br

Pasd'ordre

lesespèces) v Lesréactions1à7sontdesréactionsavecordre.Leurloidevitesseestleproduitd'une

Loidevitessed'uneréaction���

A

A+���

B

B→produitsadmettantunordre:

���:vitessedela réaction(mol⋅L ⋅s )>0 A B concentrationsdesréactifs(mol⋅L v Lesréactions8et9sontdesréactionssansordre.Leurloidevitessen'apaslaforme

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Document3: Surfaced'énergiepotentiellepourlechoc colinéaireH+H →H +H ("cartedescontours») 1 d 1 H 2 H 3 H 2 d

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Document4: Dynamiqueréactionnelle,

principalesdéfinitions

1) Profilénergétique

• Onappellecoordonnéederéaction(C.R.)laprojectiondetouteslescoordonnéesd'espaceen potentielle. • Onappelleprofilénergétiquelacourbe������=���(C.R.)

• Onappelleétatdetransition(noté‡)l'étatdusystèmelorsqu'ilsetrouveaucoldepotentiel

(ausommetdelabarrièredepotentiel).

• L'associationdesatomesàl'étatdetransitions'appellelecomplexeactivé:lecomplexeactivé

• L'énergied'activationmicroscopiqueestlahauteurdelabarrièredepotentiel(������ 6 réactifs pourdonnerlieuàunchocréactif.

2) Mécanismesréactionnels

Ep coordonnÈe de rÈaction profil ÈnergÈtique díun acte ÈlÈmentaire exothermique =Ètat de transition rÈactifs produits Ep a Ep coordonnÈe de rÈaction profil ÈnergÈtique díun acte ÈlÈmentaire endothermique =Ètat de transition rÈactifs produits Ep a Ep coordonnÈe de rÈaction mÈcanisme rÈactionnel constituÈ de trois actes ÈlÈmentaires et faisant intervenir deux intermÈdiaires rÈactionnels : I 1 et I 2 rÈactifs produits 1 2 3 I 1 I 2

Étatdetransition

Étatdetransition

réactifs réactifs coordonnéederéaction coordonnéederéaction

Profilénergétique

d'unacteélémentaire endothermique

Profilénergétique

d'unacteélémentaire exothermique réactifs coordonnéederéaction intermédiairesréactionnels:I etI

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• Unintermédiaireréactionnelestuneespècequinefigurepasdansl'équationchimiqued'une • Unacteélémentaireestuneétapeducheminréactionnelentredeuxminimalocauxd'énergie. processusmicroscopiqueirréductible. forméesimultanément. • Lamolécularité���d'unacteélémentaireestlenombred'entitésmicroscopiquesquise - ���=1:décompositionspontanée(exempleunedésintégrationradioactive) - ���=2:casleplusfréquent,c'estunchoc(H+H →H +H;F+Hquotesdbs_dbs12.pdfusesText_18

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