Reaction oscillante

[nathalih]

Bonjour!
j'ai une question en ce qui concerne le rôle du sulfate de manganese dans la reaction de briggs rauscher.
Merci d'avance
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[moco]

Rappelle nous de quoi il retourne. On n'est pas sensé connaître la réaction de Briggs-Rauscher.

[nathalih]

https://m.youtube.com/watch?v=IggngxY3riU

Dans cette video on exploque tres bien comment on realise la reaction et pourqoui il y oscillation de ses couleurs, mais il y a le sulfate de manganese qu on ajoute au milieur reactionnel sans comprendre son rôle!

[HarleyApril]

Bonsoir

Le manganèse II est oxydé en manganèse III par l'iodite
Le manganèse III est réduit en manganèse II par l'eau oxygénée et produit des radicaux HOO.

Il n'est pas exclu qu'il y ait également les transformations suivantes :

Le manganèse II est oxydé en manganèse III par les radicaux hydroxyles
La manganèse III est réduit en manganèse II par l'acide hypohydrique et produit des radicaux OI.
La manganèse III est réduit en manganèse II par les iodures et produit des radicaux I.

et oui, il peut faire tout ça dans ces réactions oscillantes !

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[Resartus]

Bonjour,
A noter qu'au début les premières réactions oscillantes utilisaient comme catalyseur non pas le magnesium, mais le cerium.
Cela donnait des oscillations plus rapides. Je suppose qu'on a essayé tous les métaux, et que le magnesium est le meilleur compromis...

[nathalih]

bonsoir!
Vous voulez dire le manganese, c'est ça?

[nathalih]

Bonsoir!
donc Peut on dire que sans le manganèse il y'aurait pas d'oscillations?

[Sethy]

A ce niveau, tous les composants ainsi que leurs concentrations sont essentielles.

Il s'agit de systèmes volontairement maintenu dans un état de déséquilibre et dans lesquels il y a une rétroaction. C'est l'ampleur de cette rétroaction qui détermine le caractère oscillant.

C'est un peu comme une porte battante dans un restaurant. Si la ressort amorti trop, il n'y a plus d'oscillations.

[nathalih]

Mais le
Manganèse (II) n'est pas un réactif! c'est un catalyseur, et le rôle d'un catalyseur c'est augmenter la vitesse d'une réaction!

[Sethy]

En sciences, comme en tout d'ailleurs, il faut se méfier des absolus. Les choses sont toujours plus complexes qu'on ne l'imagine.

Pour comprendre les réactions oscillantes, il faut avoir l'esprit ouvert.

Il s'agit d'un univers fascinant et passionnant pour lequel l'un de mes compatriotes, Ilya Prigogine a eu le prix Nobel de chimie.

Pour une bonne part des scientifiques non croyant, ce genre de mécanismes sont identiques à ceux qui sont à l'origine de ... la vie.

[nathalih]

Je suis tout à fait d''accord avec vous Sethy, mais moi l'élement que je suis entrain d'étudier est le manganèse dinc je voulais juste savoir qu'il est son poids dans la réalisation des oscillations? aussi je trouve parfois qu'il s'agit d'une réaction auto-catalisé et parfois reaction catalysée par le manganèse(ou le cerium)!

[Resartus]

Bonjour,

Cet article (en anglais, malheureusement) détaille les mécanismes (mais sans trop de theorie mathematique)
http://inside.mines.edu/~dwu/classes...0Reactions.pdf

Celui-ci compare les deux catalyseurs :
https://www.degruyter.com/downloadpd...-2012-0115.xml

[nathalih]

Resartus , il me semble que le deuxieme document contient toutes les reponses sur mes questions.Je vous remercie infiniment

[nathalih]

Je remercie aussi Sethy et HarleyApril Pour leurs précieuses réponses.

[HarleyApril]

Mais le
Manganèse (II) n'est pas un réactif! c'est un catalyseur, et le rôle d'un catalyseur c'est augmenter la vitesse d'une réaction!

Sans ce catalyseur, la vitesse de la réaction serait zéro.
Il permet donc à ces réactions de se faire.

Cordialement

[nathalih]

Bonjour HarleyApril!
est ce que vous connaissez l'expression de la vitesse de la réaction?

Cordialement

[Sethy]

En fait, il n'y a pas qu'une équation de vitesse.

C'est un système d'équations différentielles. Un exemple théorique s'appelle "Le Bruxellateur" (et non, ce n'est pas la dernière blague belge).

Sur ce lien on peut voir les 4 réactions à la page 127 et à la page 128, les deux équations en X^. et Y^., soit respectivement dX/dt et dY/dt.

https://books.google.be/books?id=xcR...lateur&f=false

Je dirais qu'en gros, le rôle du Manganèse dans cette réaction correspond à Y dans le Bruxellateur.

Ceci dit, puisque tu t'adresses spécifiquement à une personne, dis-nous tout de suite si les autres contributions ne t'intéressent pas.

[nathalih]

Bonjour Sethy!

En fait si je me suis adressée à lui c'est parce que c'est lui qui a evoqué le sujet de la vitesse de la réaction sinon je suis très reconnaissante pour votre contributions à cette discussion
et c'est la raison pour laquelle je vous ai remercié en personne dans un commentaire dans la première page de cette discussion

Je vous remercie encore une fois et je vais voir le lien que vous m'aviez envoyé pour comprendre cette histoire de Bruxellateur qui est toute nouvelle pour moi .

Je vous précise que j'ai un montage sur l'élément manganèse et je compte faire une manipulation sur les réactions oscillantes dans laquelle le manganèse joue le rôle de catalyseur.Donc ça serait très intéressant si le manganèse joue un rôle important dans la production des oscillations.

Cordialement

[Sethy]

Je pense qu'il y a une mécompréhension de ce qu'est un catalyseur chimique et de son mode de fonctionnement.

Certes, le catalyseur initialement présent se retrouve (en principe intégralement) à la fin de la réaction. Mais cela ne veut pas dire qu'au cours de celle-ci, il n'est pas transformé chimiquement.

Si on prend le rôle de l'acide dans une réaction d'estérification par exemple comme sur ce lien, on peut remarquer que pendant toute la réaction, le H+ a disparu. ll ne réapparait qu'à la fin.

http://www.chimix.com/an15/concours15/image/gene7.jpg

Ici, cependant, je trouve que traiter le Manganèse comme un catalyseur est un peu limite, car on se prive d'une dimension de la réaction. C'est un peu comme approcher le cercle en se basant uniquement sur le cosinus qui lui ne varie que de -1 à 1 sur l'axe des x. On perd la beauté du cercle qui est contenu dans le mouvement conjoint du cosinus et du sinus. Ce n'est évidemment pas pour rien que je prends l'exemple du cercle qui est lui aussi une oscillation et dont je suis à peu près certain qu'en portant les concentrations des bons intermédiaires (ici par exemple Mn3+ et peut être les radicaux HOO. dont parlait HarleyApril) dans un graphique on obtiennent également un figure cyclique.

[Sethy]

Je suggère la lecture de cet article sur le modèle prédateur-proie qui outre le fait qu'il rapporte une observation historique, présente un peu le même genre de comportement.

On y voit les équations, les solutions et également le profil cyclique de celles-ci en graphique.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Équati...Lotka-Volterra

[Sethy]

(suite)

En gros, les chasseurs du Canada avaient remarqué qu'après une année où ils attrapaient beaucoup de lièvre et peu de lynx (leurs prédateurs), dans les années suivantes, c'était l'inverse qui se produisait.

Cela s'explique facilement. Si une année il y a beaucoup de lièvre, les lynx ont de la nourriture en abondance et se reproduisent. L'année suivante, la prédation est donc plus importante sur les lièvres et la population baisse. Evidemment, les lynx ne trouvant plus de nourritures, une partie de la population meurt. L'année qui suit, les lièvres qui ont moins de prédateurs se reproduisent. L'année suivante, les lynx croissent, etc.

C'est un peu ce qui se passe dans une réaction oscillante et il est quand même difficile d'y voir le rôle d'un catalyseur.

[nathalih]

Bonjour Sethy!

Je vous remercie pour l'intérêt que vous portez à cette discussion
Sinon, je parle du manganèse le catalyseur car c'est ce que j'ai trouvé dans le livre de Bassam shakhashiri ''chemical demonstraitions'' .à part ça, si j'ai bien compris ce que vous dire alors le manganèse est comme tout constituant dans cette transformation et sa présence est essentiel pour l'appartion des oscillation.

[nathalih]

Aujourd'hui j'ai réaliser la réaction avec de l'acétone à la place de l'acide malonique et je n'ai pas obtenu des oscillations
A votre avis quel est le problème?

[HarleyApril]

L'acétone ne peut pas remplacer l'acide malonique !
Tu n'auras pas la même cinétique de consommation de l'iode formé.

[nathalih]

On n'a pas l'acide malonique? On ne peut pas le remplacer par autre chose?