Cinétique

[invitec3f4db3a]

Bonjour a tous ,
Je suis en Ts , et on a parlé aujourd hui de la ... cinétique .
Mon prof n'etant pas un model de pédagogie , je prefers m'en remetre au forum pour certaine question :
Il semblerait que la cinétique ne dépande "que" de la chaleur et la concentration (hors particularité des solutions ) . Il me parait etrange qu'on se limite a ces deux seuls facteur : la pression ne joue t elle pas un role ? la gravité également , car je ne suis pas sur que une réaction chimique "en chute libre" fonctionne aussi bien que sous gravité . Pour les reactions de types oxydo reduction un champ magnetique ne boulverserais pas la réaction ?

Bref , voila
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[invitef376b8ae]

Effectivement il ya dautres fa teurs qui peuvent venir en compte comme leclairement (comme pour lme nitrate dargent qui noircit a la lumiere), le solvant utilisé peut jouer un role ainsi qu un catalyseur ( solide , solution ou meme un gaz )

Voila ( moi mon prof est plus pedagogue )

[le géant vert]

bien sur, de nombreux facteur peuvent influencer la cinétique des réactions. LA température et la nature des réactifs sont les paramètres les plus évidents. Cependant la cinétique est un domaine excessivement complèxe et il est utopique de vouloir développer tous les paramettres pouvant influencer le déroulement d'une réaction.
Comme tu le souligne la pression joue un role (une réaction étant due au chocs entre molécules , peu de pression => peu de molécules => peu de réaction).
La gravité... comme ça a priori je ne crois pas que ça joue un rôle dans la cinétique (du moins au faibles variations)
Cependant d'autre facteur comme le solvant, la présence ou non de catalyseurs, de lumière, ou l'état physique des corps sont qq uns des nombreux paramètres qui déterminent la cinétique d'une réaction.

[Jeanpaul]

Un autre facteur qui joue dans la vitesse d'une réaction, c'est l'agitation. Tous ceux qui ont fait des confitures le savent bien.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4aaa7617]

moi,on m'a dit ke la vitesse dépendait de la probabilité que deux molécules de réactifs se rencontre => ds les cas de mélange uniqueent composé de réactif ex : Un mélange H2+02 réagit très vite car la probabiliter et très forte.
ma question: est ce que tous les cas de réaction dont le mélange de base est uniquement constitué de réactif sont des réactions très exoterùmique? (explosion comme pour l'H2+O2 par exemple? )

[invite96ea64f3]

Salut à tous,
Bourkanieche, je n'arrive pas à comprendre ta question.
Tu te demandes si deux réactifs donnent toujours une réaction exothermique ? C'ets en gros ce que j'ai compris.
A cette question, la réponse est non, car d'une part que veux dire réactifs ?
Deux éléments peuvent ne pas réagir entre eux et si on augmente la température peuvent finir par réagir, c'est ça une réaction endothermique, et donc ils sont auqnd même réactifs...

Dites moi tout de suite si je divague

A plus !

[le géant vert]

BEaucoup de réactions spontanées sont en effet exothermiques. Cet effet traduit la libération d'énergie du système chimique et donc une augmentation de sa stabilité. Cependant ceci n'est pas un cas général et il existe des réaction spontanées et pourtant endothermique comme le fait remarquer Iforire.
En fait thermodynamiquement parlant (je pourrait presque dire energétiquement parlant pour simplifier) la spontanéité d'une réaction dépend d'une grandeur thermodynamique apelée enthalpie libre de réaction. En gros un système chimique évolue spontanément vers un diminution de sont enthaplie libre. Cette grandeur tient compte de la variation de température mais aussi du volume du sytème (et donc de l'état physique des produits et réactifs car on sait qu'un gaz prend plus de place qu'un solide)
Ainsi, un réaction exothermique comme H2 + 1/2 O2 --> H2O se fait bien (si on élève la température) car on observe une diminution du nombre de moles de gaz .
dsl c'est un peu difficile d'etre clair en qq lignes, mais j'espère que ça t'éclairera unpeu.

[lyapounov]

moi,on m'a dit ke la vitesse dépendait de la probabilité que deux molécules de réactifs se rencontre => ds les cas de mélange uniqueent composé de réactif ex : Un mélange H2+02 réagit très vite car la probabiliter et très forte.
ma question: est ce que tous les cas de réaction dont le mélange de base est uniquement constitué de réactif sont des réactions très exoterùmique? (explosion comme pour l'H2+O2 par exemple? )

La cinétique chimique fait appel à de nombreuses notions complémentaires

Tout d'abord les parametres essentiels : la température, la pression, la concentration, la presence ou non de catalyseurs.
(les autres paramètres tel la gravité ou l'age du capitaine ont peut etre une incidence mais elle sont tellement faibles qu'on les néglige)

Notion de stabilite et d'équilibre chimique : Tous réactifs mis en présence réagissent si leur état est moins stable que l'etat après reaction. En terme thermodynamique si la somme de leur energie est superieure à l'énergie des produits créés par la réaction. On assiste à des réactions spontanées (exemple réaction acide-base) et des réactions qui ne le sont pas. Remarque une réaction spontanée est toujours exothermique car si elle était endothermique (consomme de la chaleur) elle ne serait pas spontannée (pas de chaleur => pas de réaction)

Notion de barrière energétique : Une réaction pour se produire doit vaincre la barrière energétique, c'est a dire doit acquerir une énergie suffisante pour rendre instable son état d'équilibre. Une image classique mais très claire : A et B sont deux réactifs stables (ils sont dans une vallée d'altitude h), par un apport d'énergie les molécules s'excitent (elles montent sur un col alpin) elles réagissent si leur energie finale est inférieur à leur energie cumulées initiales (elles descendent dans la vallée la plus basse d'altitude h'<h) sinon elles reviennent à leur état initial de réactif. La hauteur du col est donnée par la formule de l'énergie d'activation d'Arrhénius.

Effet du catalyseur : Un catalyseur est un produit qui participe à la réaction sans etre dégradé. On retrouve l'intégralité du catalyseur en fin de réaction. Les catalyseurs servent à abaisser la hauteur du col précédent. Leur role est fondamental notament en biochimie car ils permettent les réactions à 37°C dans l'eau à pression atmosphérique, ce qui chimiquement est un ensemble de conditions abérrent.

Réaction chimique : les réactions entre les réactifs se font quand les molécules se rencontrent (se heurtent) dans le milieu réactionnel avec une énergie suffisante pour se "rompre" et se "réassembler". On comprend alors que les parametres essentiels de la cinétique soient la concentration (plus il y a de monde plus on se heurte), la température (plus c'est chaud plus c'est énergétique), la pression (plus ily a de pression plus le libre parcourt moyen est faible ou en d'autres termes la distance entre deux chocs est plus faible)

Voila grossierement définies les conditions de l'etude cinétique

[moco]

Lyapounov parle comme un livre : bravo !
Mais je ne suis pas sûr qu'il réponde à la question posée.
La vitesse d'une réaction dépend de la fréquence des collisions (donc de la pression et/ou de la concentration), et de la proportion de ces collisions qui ont assez d'énergie pour réorganiser les atomes des réactifs, de manière à les transformer en produits. Il est évident que, plus on chauffe le mélange réactif, plus les molécules ont de l'énergie, et plus la proportion des collisions "efficaces" croît.

Dans le mélange H2 + I2, qui a été beaucoup étudié, par exemple, on peut mélanger H2 et I2 à froid. Il y aura des collisions. Mais l'agitation ambiante est si faible que l'on n'observera pratiquement jamais de collisions suivies de remaniement permettant la formation de 2 HI. Si on chauffe à 100°C, 200°C, on communique de grandes vitesses, donc une grande énergie tant à H2 qu'à I2. A 400°C, iél y a peut-être encore quelques molécules lentes, mais la majorité des molécules de H2 et de I2 sont assez énergiques pour que leurs collisions soient suivies d'une réaction.

[le géant vert]

Remarque une réaction spontanée est toujours exothermique

Tu me mets là un trouble!!!! Je pensais que certaines réactions pouvaient etre spontannées et endothermique.
Par exemple dans les trouves de premiers secours au lieu d'avoir des glaçons on a des poches contenant deux substances qui lorsqu'on les mélangent refroidissent très nettement le système.
Je pensais qu'il d'une Rn exoTh., nan??

De même La grandeur caractérisant le sens de déplacement d'une réaction, la constante de réaction, est régit par des parametres thermodynamiques. Ai-je raconté des grosse conneries en disant qu'il faut regarder l'enthlpie libre de réaction???? (la chimie post bac n'est pas mon point fort dsl

[lyapounov]

Tu me mets là un trouble!!!! Je pensais que certaines réactions pouvaient etre spontannées et endothermique.:

Bien sur que tu as raison
Une réaction endothermique consomme au final plus de chaleur qu'elle n'en produit
Une réaction exothemique crée au final plus de chaleur qu'elle n'en consomme
Toute réaction spontanée passe par au moins une phase endothermique

C'est exactement ce que je voulais dire sauf que j'ai affirmé le contraire
désolé

De même La grandeur caractérisant le sens de déplacement d'une réaction, la constante de réaction, est régit par des parametres thermodynamiques.

Thermodynamiquement, on établit qu'une réaction évolue spontanément pour dG < 0
c'est a dire que le systeme s'oriente vers l'etat de moindre énergie (enthalpie libre minimum).

dG=Somme (sur i) g_idn_i (théoreme de Gibbs Duhem)
avec g_i enthalpie libre du constituant i et dn_i variation du nombre de moles du constituant i

[le géant vert]

Ok, nous sommes donc d'accord. Je pensais plus à De Donder en parlant de dG mais je suis rassurer de ne pas avoir dis trop de connerie.

[invite980a875f]

Le problème, c'est qu'en TS, on est obligé d'étudier ça de manière uiquement qualitative et pas du tout quantitative, étant donné la grande complexité (je suppose) des modélisations en cinétique chimique. Et donc il y a peut-être certains types de facteurs qu'il est difficile d'aborder qualitativement...

[lyapounov]

Le problème, c'est qu'en TS, on est obligé d'étudier ça de manière uiquement qualitative et pas du tout quantitative, étant donné la grande complexité (je suppose) des modélisations en cinétique chimique. Et donc il y a peut-être certains types de facteurs qu'il est difficile d'aborder qualitativement...

d'après ce que je vois sur un livre de chimie de TS, la cinétique est assimilée à la vitesse d'avancement de la reaction (vitesse d'apparition ou de disparition de composants).
Les facteurs d'influence sont ceux que j'ai précisés plus tot : Température, concentration.

Quand on pousse l'etude de la cinétique on découvre un monde assez different de celui vu en TS mais c'est une autre histoire
mais contrairement à ce que tu ecris les modeles cinétiques sont simples voire meme simpliste car toute reaction est décomposée en reactions simples dont on etudie la cinetique avant de regrouper tous les resultats