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
d[A]
donc
VA
=
———
= - k [A]1
(k est une constante)
la concentration de A est à la puissance 1.
dt
le signe
moins.
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.