Questions rapides sur la catalyse terminale S

[invited590e541]

Bonsoir,
J'aurais quelques questions sur le chapitre de la catalyse en général
Tout d'abord, il est noté dans mon cours que le catalyseur est sélectif, c'est à dire que son action est spécifique et donc qu'un système chimique peut évoluer différemment selon le catalyseur utilisé.
Or, juste avant, il est noté que le catalyseur ne modifie pas l'état final de la transformation chimique, ce paradoxe me titille un peu...

Concernant le tableau d'avancement, je ne comprend pas trop notion d'avancement ainsi que le nombre de mols (quelle formue dois-je utiliser pour remplir ce tableau)

Pour finir, je ne comprends pas trop à quoi sert la notion de temps de demi réaction et je ne vois pas quel est l'intérêt de la courbe indiquant la concentration en fonction du temps...

Mes questions ont l'air bêtes mais je pense que si quelqu'un m'y répond j'assimilerai peut être mieux le cours sachant que mon bac blanc de physique est dans 3 jours...
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[moco]

Bonsoir,
Tu poses beaucoup de questions. Allons-y dans l'ordre.

1. Sélectivité. Un système chimique évolue différemment selon le catalyseur. Cela passera mieux avec un exemple. Prenons le cas du mélange des deux gaz CO2 + H2. Porté à 300°C, en présence de platine comme catalyseur, il réagit pour former CO + H2O. Sans platine, la réaction est la même, mais elle est beaucoup plus lente. L'état final est le même avec ou sans catalyseur. Mais le catalyseur accélère la réaction. Si on utilise le même mélange aussi à 300°C, mais qu'on le fasse passer sur du nickel en poudre fine, on obtient pas de CO, mais du méthane CH4 et de l'eau. Si on fait passer le même mélange sur du cobalt en poudre fine, on obtient de l'éthane C2H4 + H2O.

2. Avancement. Imagine que tu partes d'un mélange 2 moles de CO2 et 2 moles de H2, et que tu portes ce mélange à 300°C en présence de nickel en poudre. Il se produit la réaction :
CO2 + 4 H2 --> CH4 + 2 H2O
J'espère que tu vois que, quand on consomme x moles de CO2, on consomme aussi 4x moles de H2, et il se forme x mole de CH4 et 2x mole de H2O. Ce paramètre x est appelé degré d'avancement.
Au bout d'un certain temps, il reste dans le système
2 - x mole de CO2,
2 - 4x moles de H2
x moles de CH4
et 2x moles de H2O
Quelle est la composition de l'état final ? L'état final est atteint quand l'un des produits initiaux est épuisé. J'espère que tu vois que H2 est épuisé le premier, car on en consomme 4 fois plus que de CO2.
Quand H2 est épuisé, x est tel que 2 - 4x = 0. Donc x = 1/2
Dans ces conditions, les nombres de moles du système final s0obtiennent en remplaçant x par 1/2 dans les valeurs précédentes. Cela donne :
2 - x = 1.5 mole de CO2
2 - 4x = 0 mole de H2
x = 0.5 mole de CH4
2x = 1 mole de H2O
Tu m'as suivi ?

3. Demi-réaction. Pour comprendre l'utilité du temps de demi-réaction, imagine que tu doive décrire le cas d'un four chaud ou tu lis la température intérieure sur un écran. Imagine que, dès qu'on arrête le chauffage, la température baisse de 10% de sa valeur par minute. Ou plus exactement que la différence de température par rapport à la température ambiante baisse de 10% par minute. J'espère que tu vois qu'il ne sera jamais à la température ambiante. Mais il y tend. Comment décrire ce qu'on pourrait appeler son temps de refroidissement ? On pourrait décider d'indiquer le temps qu'il faut pour arriver à 10°C au-desssus de la température ambiante. Ou bien à 1°C au-dessus. Tout cela est arbitraire. Les physiciens et chimistes ont préféré d'indiquer le temps qu'il faut pour que l'écrit de température soit la moitié de la valeur au départ. C'est le temps de demi-réaction.

Tu m'as suivi ?