DUT Chimie 11CG1

.........              VITESSE ET ORDRE D'UNE RÉACTION



Définir ... ORDRE DE RÉACTION

En fait, il existe peu de réactions qui soient vraiment d'ordre 1, 2 ou 3 mais on peut dire que les ordres de réaction sont
des grandeurs expérimentales qui sont rarement supérieures à 2.
On va donc étudier les ordres 0, 1 et 2.

Les réactions d'ordre 1

Pour simplifier, on considère une réaction de type :           A      →     produits
(Nous verrons par la suite que l'écriture de la réaction ne donne aucune indication sur l'ordre de celle-ci).

 

         d[A]

 

la vitesse relative au réactif A est donnée par l'expression :  

VA = —— 

 

 

           dt

 

On constate que la vitesse de disparition de A est proportionnelle à la concentration de A.

 

         d[A]

 

La vitesse s'exprime simplement par :

VA = ——  =  constante . [A]

 

 

           dt

 

Le réactif A disparait, sa vitesse est donc négative, si l'on souhaite que la constante soit positive, il faut introduire
le signe moins.

 

         d[A]

 

donc           

VA = ——  =  - k [A]1       (k est une constante)

la concentration de A est à la puissance 1.

 

           dt

 

Ce chiffre sera utilisée pour nommer l'ordre de la réaction.

 

         d[A]                                                       [A]

 

si l'on intègre          

VA = ——  =  - k dt    on obtient          ln ——   - kt

 

 

           dt                                                        [A0]

 

 

     [ A0 ]    

 

mais on préfère

ln ——  = k t

qui est l'équation attachée à l'ordre 1.

 

      [ A ]   

 

 

     [ A0 ]    

 

et si l'on trace la courbe donnant   

ln ——  = f (t)

on obtient une droite de pente k qui passe par l'origine.

 

      [ A ]   

 

Partons d'une expérience :

On mesure la concentration d'un réactif (par des prélèvements suivis de dosages) au cours du temps et on trace l'évolution
de ln { [A0] / [A] } en fonction du temps.
Si l'on obtient une droite, c'est que cette réaction est d'ordre 1.
Alors la pente sera la constante de vitesse de la réaction (k).

Remarque : En général, la réponse peut être obtenue sans tracé car si la réaction est d'ordre 1 le calcul des valeurs de k
(en utilisant l'équation associée à l'ordre 1) correspondant à chaque dosage doit conduire à une valeur constante pour k
(voir " exercice ").

Cette partie de cours est principalement constitué de connaissances aussi vous devez la lire attentivement et la retenir.


Module 11CG1                      Vitesse de réaction
Pr Robert Valls & Dr Richard Frèze                                                                                                                       robert.valls@univ-cezanne.fr