Cinétique chimique facteurs cinétiques

[David67120]

Bonjour à tous !

Concernant mon cours sur la cinétique chimique (de Terminale), on énonce que la température est un facteur cinétique : lorsqu’elle augmente, la vitesse de réaction augmente. Concernant la concentration des réactifs, lorsque celle-ci augmente, la vitesse de réaction augmente aussi. Mais par exemple dans le cas où on a deux réactifs, l’un en excès et l’autre limitant et qu’on augmente la concentration en réactif limitant il y aura plus de produits à former et donc la vitesse de la réaction sera moins rapide non.
Quand on parle de «*vitesse de réaction*», on se réfère à la vitesse de réaction à un moment donné alors ? Ou alors la vitesse de réaction de l’état initial à l’état final (rapide, lent etc..)
Merci !
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[gts2]

dans le cas où on a deux réactifs, l’un en excès et l’autre limitant et qu’on augmente la concentration en réactif limitant il y aura plus de produits à former et donc la vitesse de la réaction sera moins rapide non.

Je ne vois pas pourquoi : ordre 1+1 pour simplifier v=k*(A)*(B), que vous augmentiez (A) (excès) ou (B) (limitant) v augmente, non ?

Quand on parle de «*vitesse de réaction*», on se réfère à la vitesse de réaction à un moment donné !

On se réfère, a priori, à la vitesse dans un état donné donc à un instant donné.
Si vous raisonnez globalement, (initial/final), on va plutôt utiliser des temps et donner le facteur de conversion en fonction du temps de passage (mais cela sort du cadre de la Terminale)

[David67120]

Ah d'accord, je n'ai pas vu la première relation que vous avez énoncé. Dans le chapitre cinétique chimique de Terminale, on est vraiment pas précis:
on dit que quand la température augmente, la vitesse de réaction augmente et de même pour la concentration des réactifs...

[David67120]

En fait j'ai toujours du mal...
Dans mon cours, on donne la définition suivant d'un facteur cinétique : tout paramètre susceptible d'influer sur la vitesse d'une réaction chimique.
Mais une vitesse globale entre l'état initial et l'état final ou à un instant donné ? Car augmenter la concentration va augmenter la vitesse instantanée mais pas globale de la réaction comme il y a plus de produits à former...

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

Ce qui vous intéresse ce n'est pas la vitesse mais un temps caractéristique de durée de la réaction : en Terminale, vous verrez probablement le temps de demi réaction (temps nécessaire pour arriver à ξ=ξ(max)/2)

Et vous verrez, en effet, que pour certaines réactions, t(1/2) est indépendant de la concentration

[David67120]

Cela est bien compris. C'est lorsque la vitesse de disparition du réactif limitant suit une loi d'ordre 1, merci de me rappeler

Mais ma question portait vraiment sur le fait qu'on dise que l'augmentation de la concentration signifie l'augmentation de la vitesse de la réaction. A un instant donné ? Entre l'état initial et l'état final ? Je n'ai pas d'idées claires sur cette vitesse dont on parle

[gts2]

La vitesse est caractéristique d'un état, donc dépend de cet état, donc dépend du temps.

La vitesse entre état initial et final n'a pas grand intérêt, il faudrait déjà la définir.

Entre état initial et final, la caractéristique est une durée.

La vitesse c'est la même chose que la vitesse en mécanique : la différence est qu'au lieu de la position, on parle de quantité de matière, de masse, de concentration en mole ou en masse.
Au lieu de combien je me déplace en 1 seconde, ici c'est quelle quantité de matière disparait en 1 seconde.

C'est la même chose en mécanique (même s'il y a la notion de vitesse moyenne) : quand on roule en voiture, on parle de vitesse, mais pour un voyage de Paris à Bayonne : on dira le voyage a duré 8 heures.

[David67120]

D’accord merci bien j’y vois plus clair. En terminale, on synthétise et simplifie tellement !
C’est compris : la vitesse est caractéristique d’un état du système, merci

Mais par exemple lorsqu’on dit que le température est un facteur cinétique car son augmentation entraîne une augmentation de la vitesse de la transformation à un instant t donné, ce n’est pas à tous les instants non ? Car quand l’état va évoluer vers son état final plus vite que l’autre (asymptote), l’autre à une température moindre va continuer à évoluer vers son état final donc la vitesse sera supérieure à un instant t pour une température moindre…

[Baal149]

Bonsoir,

Comparer des vitesses en fonction du temps n'a pas de sens. La vitesse de réaction dépend de la concentration en réactifs (à un instant t) et de la température. Elle ne dépend donc pas (directement) du temps.
Si tu as une réaction qui se finit en 1h à haute température et la même réaction qui se finit en 4h à basse température, ça n'a pas de sens de comparer les vitesse à t=2h (la vitesse de réaction sera nul dans le premier cas car tout aura été consommé).

[David67120]

Merci beaucoup pour votre réponse donc globalement on dirait que la vitesse est plus rapide pour une certaine température T plus élevée mais en restant raisonnable, c’est-à-dire en comparant pour une même quantité de réactifs…

[gts2]

Une des règles de base dans les raisonnements physiques est de faire varier un paramètre à la fois.

Donc si vous vous intéressez à l'effet de la température T, il faut comparer v(c_A,c_B,..., T₁) à v(c_A,c_B,..., T₂), (c_A,c_B,...) ayant les mêmes valeurs pour les deux vitesses.

[David67120]

Merci beaucoup,
J’ai compris.
En fait ce qui m’a posé problème c’est que certains manuels disent qu’un facteur cinétique augmente la vitesse de la réaction chimique et d’autres disent qu’un facteur cinétique augmente la vitesse de réaction. Je vais donc dire ça augmente la vitesse de réaction, à un instant t donné, pour les mêmes conditions.
Je pense que c’est ok..

[gts2]

La vitesse est fonction de l'état qui est lui-même fonction du temps, donc le temps n'intervient pas directement.
Pour un état donné, la vitesse est donnée, le temps n'intervient pas, c'est même un des principes de base de la physique qui dit que les lois (ici celle reliant la vitesse aux concentrations et la température) sont indépendantes du temps.

[petitmousse49]

Bonjour à tous
Une petite erreur relevé dans une réponse précédente :

Ce qui vous intéresse ce n'est pas la vitesse mais un temps caractéristique de durée de la réaction : en Terminale, vous verrez probablement le temps de demi réaction (temps nécessaire pour arriver à ξ=ξ(max)/2)

Cette définition du temps de demi réaction n'est pas la définition générale.
Soit, comme noté dans l'enseignement secondaire, x l'avancement : le temps de demi réaction est la durée nécessaire pour passer de x=0 à x=x_lim/2 où x_lim est la valeur limite atteinte au bout d'un temps très long, la valeur finale si on préfère.
Bien sûr : si la réaction est totale : x_lim = x_max mais cela n'est pas le cas lorsque l'état final limite est un état d'équilibre. Je prends le cas, fréquemment étudié en terminale, d'une estérification entre une mole d'acide carboxylique et une mole d'alcool primaire. On obtient x_lim=0,66mol. Le temps de demi réaction est tel que :
x(t_½)=0.33mol et non 0,50mol comme le prévoit la définition donnée dans les messages précédents.