DUT Chimie 11CG1

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



Définir ... INFLUENCE DE DIFFÉRENTS FACTEURS

La pression

En milieu liquide l'expérience montre que la variation de la pression ne modifie pas la vitesse de réaction.
Par contre, en milieu gazeux, la pression intervient, puisque chaque concentration est proportionnelle à la pression totale.

Pour une réaction d'ordre n la vitesse est proportionnelle à Pn.

La température

 

On constate que la vitesse d'une réaction augmente exponentiellement avec la température et l’on peut proposer une loi
pour la constante de vitesse de type :          

             k = k0.e -E/RT          c’est la formule d'Arrhenius

 

k0 est une constante qui dépend de la réaction

R est la constante des gaz parfaits,

T la température en Kelvin

E est l'énergie d'activation.

k0 et E sont indépendants de T et sont caractéristiques de la réaction considérée.

Lorsqu'on obtient les constantes k et k' respectivement à T et T', on peut en déduire l'énergie d'activation de la réaction E.
si      k = k0.e -E/RT       soit    ln k = ln k0 -E/RT    (1)         
         k' = k0.e -E/RT'      soit    ln k' = ln k0 -E/RT'   (2)       on calcule (2) -(1) 

 

   E       E

        1        1

soit  ln k' - ln k =

——  - ——  =

E  (   ——  - ——  )

 

 RT      RT'

      RT       RT'

 

  RTT '     

      k'

donc     E =

———  .

ln ——   permet de calculer E  (l'inversion de T et T' inverse k et k' et conduit au même résultat).

 

  T ' - T

      k

Remarque : On obtient expérimentalement la valeur de l'énergie d'activation par le tracé de la droite

ln k = f (1/T) dont la pente est - E/R.

Un calcul avec des valeurs moyennes montre qu'une augmentation de la température de 10 °C multiplie la vitesse
de la réaction par un facteur d'environ 5 (une augmentation de 50 °C multiplie par un facteur supérieur à 1000 en fait 55).

 

Les exercices sont proposés dans la partie "connaissances" de ce cours.


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