Ordre de réaction, notion floue pour moi...

[Vin'Z]

Bonjour,

J'aimerais tout simplement avoir des indications sur la notion d'ordre d'équation. (Une réaction admet un ordre si elle peut s'écrire sous la forme : Vitesse spécifique = K * [R1]^q * [R2]^p )

Je n'arrive pas à me represente de manière intuitive cette notion d'ordre de réaction. Donc si qqun pourrait me trouver un lien parlant de ce sujet en définition (je n'ai pas trouver en recherche sur le net ) ou alors si on pourrait m'expliquer en quelque lignes (ou plus si necessaire ) ce que signifie réellement cette notion d'ordre. (je ne pense pas que c'est une valeur abstraite.)

Merci d'avance.
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[invite19431173]

Tu ne trouves pas ton bonheur dans la bibliothèque ?

[Loutchos]

Je ne connaissais pas la fameuse bibliothèque, elle est pas mal faite...
On peut trouver par exemple comment on trouve l'ordre d'une réaction, sa définition,... etc

Mais on explique assez peu la nature profonde de la notion d'ordre de réaction. Mis à par cette citation:

" L’ordre, est une notion expérimentale qui traduit certaines caractéristiques du mécanisme réactionnel, mécanisme qui peut comprendre plusieurs étapes élémentaires."

J'ai moi même compris le concept d'ordre en comparant 2 réactions en chimie organique: la SN1 et la SN2 (substitution nucléophile d'ordre 1 et 2 respectivement). Tu peux aller voir sur
http://membres.lycos.fr/jjww/245.htm

et découvrir les différents mécanisme entre SN1 et SN2.
La SN2 est nimoléculaire et fait intervenir dans le mécanisme réactionnel comme étape déterminante de vitesse, un choc entre 2 molécule

La SN1 en revanche fait intervenir dans son mécanisme une réaction monomoléculaire comme étape déterminante de vitesse: par exemple la décomposition d'un dérivé halogéné en un carbocation et un halogénure.

Le meilleur moyen de saisir de manière intuitive (selon moi) est d'observer des mécanismes réactionnels d'ordre différent et de les comparer.

[Loutchos]

Sinon, la définition rigoureuse et générale de l'ordre de réaction, on la trouve effectivement dans la bibliothèque

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea047670f]

bonjour
je suis avec LOUTCHOS, si quelqu'un veut comprendre la signification de la vitesse d'une réaaction l'exemple de ces deux réaction est bien claire:

on dit que SN1 est d'ordre 1 est il s'ecrit V=K* [substrat], pourquoi
ba parceque la réction se fait on 2 étape est seul la première étape qui est l'étape lente de formation du carbocation qui prédomine la vitesse de la réaction.

et on dit que SN2 est de l'ordre de 2 est il s'ecrit V=K*[substrat]*[nucléophile], ici la réaction se fait en une seule étape mais voir que le Nucléophile attaque d'une coté est le nucléophige part de l'autre alors on constact que la vitesse de cette réaction dépend de l'activité des 2.

je sais bien que tu cherche pas à comprendre le SN1 et le SN2 mais juste on a donné un exemple que tu as surement le comprendre.

[invite19431173]

Je cite un de mes livres :

Les ordres partiels ont souvent des valeurs numériques différentes des coefficients stoechiométriques de l'équation-bilan de la réaction. De toute façon, ce sont des paramètres totalement indépendants. Sauf dans le cas des actes élémentaires où les ordres partiels seront égaux aux nombres d'entités chimiques mis en jeu. Dans ce cas cependant la réaction écrite n'est plus un bilan macroscopique et les coefficients multiplicatifs ne sont pas de coefficients stoechiométriques

[Vin'Z]

Tout d'abord merci pour vos réponses.

Hum, d'après ce que je pense avoir compris, l'ordre d'une réaction correspond au nombre de "réactions internes" (phénomènes microscopique qui composent la réaction globale) élevés à une puissance qui correspond à leur degré d'influence sur la vitesse de la réaction.

Exemple, une réaction A possède deux "réactions internes" (je ne vois pas comment appeler cela ). La première est la transformation rapide d'un réactif en un produit et la seconde serait la réaction entre ce produit et un des réactifs présents (réaction lente).

Alors, on pourra définir la vitesse comme dépendante des concentrations des différents réactifs (ces réactifs rentrent chacun en jeu dans une des deux réaction interne).

Donc si une "reaction interne" est lente, la concentration pour laquelle dépend cette mini-réaction aura un ordre partielle petit dans l'expression de la vitesse dans son ensemble, et inversement si elle est rapide


Je ne sais pas si ma reflexion est très rigoureuse, et encore moins si elle est compréhensible .
benjy_star, dans ta citation, il est question "d'actes élémentaires". Est-ce que cela correspondrait à ce que j'appel plus haut de "réaction interne".
A savoir que l'on pourrait déterminer les actes élémentaires (ou réaction élémentaires) comme les composantes de la réaction (globale) ? (Cela serait une décomposition qui n'aurait sans doute pas de sens expérimentalement, mais qui permet de réfléchir)


En gros, l'idée que je me fais à présent de l'ordre d'une réaction, c'est que c'est une écriture de la vitesse dans le détail. Et il est possible de classer les réactions suivant un ordre car elles obéissent à un schéma (au nivo microscopique) d'évolution similaire au cours du temps.

Je brûle ? ou je suis froid ?

[invitea047670f]

salut
m..m..m pas comme ça exactement, mais il dépend des réactifs et pas le nombre de réaction interne.

[Vin'Z]

humm bon d'accord .
L'ordre ne peut être déterminé qu'expérimentalement ?
J'entends par là, qu'il est impossible de prévoir la forme de l'équation d'ordre associée à une réaction chimique à partir de l'équation bilan énoncée ?

Est-ce qu'il est possible de voir l'ordre d'une réaction comme un simple modèle mathématique qui colle bien avec la réaction. Un modèle qui n'est pas unique, et donc il faut le verifier expérimentalement. Une fois déterminé, il peut servir pour les calculs.

(A la manière de l'expression des forces de frottement fluide de l'air qui s'expriment F = k v^n avec n= 2 ; 1/4 etc... dont il faut vérifier (même si les ordrent de grandeurs de vitesse et du système peuvent nous guider ) la correspondance avec l'expérience pour pouvoir exprimer mathématiquement l'effet de cette force)


Bon, même avec ca, mon approche intuitive n'est pas encore acquise . Mais je vais faire comme conseiller, à savoir étudier et comparer différentes réactions d'ordres différents.

[invite19431173]

Salut !

Pour t'éclairer un peu, ce qu'on appelle acte élémentaire correspond en fait à un acte élémentaire du mécanisme, différent du bilan d'une réaction.

Exemple :

CH₃-OH + CH₃-COOH <==> CH₃-COOCH₃

Il s'agit d'une équation bilan, mais dans la réalité, il s'agit d'un succession d'actes élémentaires :

1- attaque de l'acide
2- formation d'un carbocation
3- attaque de l'alcool
4- etc...

Chacun de ces actes est élémentaire, et l'équation que je te donne est une équation bilan.

Donc l'ordre partiel correspond au coefficient stoechiométrique, seulement quand c'est un acte élémentaire, ce qui explique que pour une équation bilan d'une réaction compliquée, l'ordre et le coeff stoechio ne correspondent pas toujours...

Soit dit en passant, il est pas toujours égal à un nombre entier, loin de là...

[invite06cdc057]

Je confirme.

Dans des reacteurs catalytiques, le reactif, s'il est en trop grande concentration, peut ralentir la reaction

[moco]

L'ordre d'une réaction est une notion expérimentale. Aucune théorie ne permet de le calculer. On la mesure, en comparant la vitesse de réac tion et la quantité de substance prosente dans le système.
Je te donne un exemple.

Si tu disposes d'une réaction où on observe que la quantité de matière consommée par seconde ne dépend pas de la quantité de matière présente, la réactgion est d'ordre zéro. C'est le cas de la bougie. La quantité de cire brûlée est la même du début à la fin de la combustion de la bougie. La bougie brûle peut-être 0.2 gramme par minute quand elle est allumée et quand elle va finir par s'éteindre.

Ce cas est rare. En général la quantité de matière consommée par minute ou par seconde diminue quand la réaction avance. La quantité de matière initiale restante diminue elle aussi. Si la quantité de matière détruite par seconde est proportionnelle à la quantité de matière restante, la réaction est dite de 1er ordre.
Par ex. Imagine que, au départ il y a 3 mole/litre de réactif, et qu'on observe que 0.06 mole de cette substance se détruisent par minute. Imagine que, plus tard, quand il ne restera plus que 1 mole par litre, on observe que 0.02 mole se détruisent par minute. Dans ce cas, c'est une réaction de 1er ordre, car à tout moment, il se consomme par minute 2% de la quantité présente à ce moment. On appelle "constante de vitesse" cette valeur de 2% par minute.

Les réactions de 2ème ordre sont des cas plus compliqués. Elle se produit quand il y a deux substances qui réagissent l'une sur l'autre et que la quantité consommée de l'une ou de l'autre est proportionnelle au produit des concentrations des deux substances qui réagissent.