Theorie des collisions

[invitede1afd4f]

Bonjour,
Je viens demander votre aide au sujet de ce que vous appellez theorie des collisions je crois. Je suis physicienne (doctorante) donc le jargon approfondi de la chimie m'echappe un peu :S
Je depose des couches minces de PbS par deux precurseurs de plomb differents voire l'acetate et le nitrate de plomb:

pour le nitrate de plomb j'ai:
Pb(NO3)2 + 2NaOH → Pb(OH)2 + 2NaNO3
Pb(OH)2 + 4NaOH → Na4Pb(OH)6
Na4Pb(OH)6→ 4Na+ + HPbO2− + 3OH− + H2O
SC(NH2)2 + OH−→ CH2N2 + H2O + SH−
HPbO2 − + SH−→ PbS + 2OH−

et pour l'acetate:
Pb(CH3COO)2.3H2O + TEA → [Pb(TEA)]+2 +2(CH3COO)-
[Pb(TEA)]+2 → Pb2+ + TEA
SC(NH2)2 + OH− → CH2N2 + H2O + HS−
HS− + OH- → H2O + S2-
Pb2+ + S2-→ PbS

je veux pouvoir dire concretement dans quel cas le taux de reaction et le plus eleve? on m'a parle d'un certain facteur "sterique". veuillez m'eclairez svp, avec quelque chose de concret: un calcul d'energie d;un facteur,bonne argumentation ou un truc du genre...
merci d'avance
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[Deedee81]

Salut,

Bienvenue sur Futura.

Je suis une bille en chimie mais en attendant l'arrivée de nos cadors en chimie :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...des_collisions

Oui, tu as raison, ça s'appelle bien ainsi. Et le lien ci-dessus est peut-être insuffisant pour tes besoins, mais c'est un début. Ils parlent pas mal du facteur stérique.

[invitede1afd4f]

Merci beaucoup Deedee pour ta reponse Je vais reviser un peu le temps que vos cadors arrivent pour comprendre un peu ce qu'ils me diront Je veux un peu plus solide que des definitions..
Encore merci pour ton intervention

[moco]

Pour une fois, je suis embarrassé pour te répondre. Le problème est plus difficile qu'il n'y paraît.
Tout d'abord, cette question n'a rien à voir avec la théorie des collisions. Mais alors rien !

Ensuite, il faut commencer par simplifier cette kyrielle d'équations. C'est plus simple de passer par les ions. Dans les deux cas les sels de plomb utilisés commencent par se dissoudre en formant des ions Pb²⁺. En présence de 2 ions hydroxyde, il se forme d'abord l'hydroxyde de plomb Pb(OH)₂ insoluble dans l'eau, donc désagréable, puis avec un 3ème ion OH^-, il se forme l'ion plombite HPbO₂^- selon :
Pb²⁺ + 3 OH^- --> HPbO₂^- + H₂O

Dans le cas de l'acétate, on utilise du TEA, qui peut désigner la triéthylamine, le chlorure de tétraéthylammonium, et peut-être autre chose. Peu importe, il semble que ce TEA forme un complexe réversible avec le ion plomb Pb²⁺, et c'est tout ce qui importe.
Dans les deux solutions, on a donc des ions Pb²⁺ en équilibre avec des ions de plomb complexés, qui sont HPbO₂^- dans un cas, et PbTEA dans l'autre cas. Mais dans les deux cas, l'équilibre est fortement déplacé du côté complexé.

Et puis, si je lis entre les lignes, on ajoute de la thiourée SC(NH₂)₂. Et c'est là que je perds le fil, car il semble que cette thiourée se décompose en présence de OH^- en formant du diazométhane CH₂N₂. Je n'ai jamais vu cette réaction nulle part. Mais bon, la chimie organique n'est pas ma spécialité. Quoi qu'il en soit, avec ou sans diazométhane, cette thiourée libère des ions S^2- ou HS^-, qui réagissent avec les ions Pb²⁺ de la solution en produisant un précipité de noir de sulfure de plomb PbS.

Pour en revenir à la question posée, je serais bien en peine de dire dans quel cas le taux de réaction est le plus élevé, comme le demande Beddeklynda. La seule différence que je vois entre ces deux méthodes réside dans la cinétique, donc la vitesse de réaction. Ces deux méthodes me paraissent équivalentes, mais l'une est plus rapide que l'autre. C'est vraiment une question de spécialiste.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitede1afd4f]

Merci à vous Moco. Je commence à comprendre un peu mais pas encore assez. Les reactions m'ont été proposées ainsi, moi je fais de l'experimental. Si vous voyer qu'il y a une autre logique, d'autres composés qui doivent se former au lieu de ceux proposés alors faites le moi savoir svp. le TEA est bien triethanolamine, donc j'ai de plus la source de plomb, le NaOH et la thiouree, le tout pour avoir du PbS. Ce qui se passe dans le bain exactement je l'ignore :S. Vous dites que l'on ne peut pas savoir la difference entre les deux taux de reaction mais si pour les vitesses? comment vous avez conclu cela? quelle methode est la plus rapide? Si il y a qulconque coefficient ou energie pour appuyer vos observations cela m'aiderai d'avantage. merci encore . j'attends la suite

[moco]

Il n'y a qu'une seule façon de savoir quelle réaction est la plus rapide, c'est de faire l'expérience, et de mesurer la vitesse de la réaction. Ou de trouver une publication relatant le travail de quelqu'un qui l'a fait avant vous.

[invitede1afd4f]

Experimentalement, la couche que j'obtiens avec l'acetate de plomb est plus epaisse que celle avec le nitrate, c'est justement cette difference que je veux justifier par ce qui existe deja theoriquement: un taux ou une vitesse de croissance, enthalpie ou autre. On m'a dit que pour l'acetate (la reaction finale) se fait entre ions ce qui est simple et rapide alors que la reaction finale pour le nitrate est plus complexe, vous adherez? et je suis sure que les chimistes n'ont pas attendu piur qu'une physicienne vienne etudier ça quelque chose existe quelque part chez vous wew

[moco]

La réaction finale est la même dans les deux cas : c'est la recombinaison de l'ion plomb Pb2+ et de l'ion sulfure S2-. Elle est immédiate
Sio on obtient une couche de PbS plus épaisse avec l'acétate qu'avec l'autre, c'est peut-être que la solution d'acétate est plus concentrée en plomb que celle de nitrate. Ou c'est peut-être une question de durée. L'une des réactions est plus rapide que l'autre. Mais peut-être que si on attendait un temps infini, les dépôts auraient même épaisseur. Qui sait ?

[invitede1afd4f]

Le hic c'est que la concentration en plomb et en souffre est la meme dans les deux cas et je leur laisse un meme temps de dépot...donc la raison de la différence des épaisseur restera un mystère Merci beaucoup d'avoir pris le temps de me répondre, vous m'avez déja beaucoup aidé