Fiche de révision : Cinétique et catalyse chimique

📋 Plan du Cours

1. Facteurs cinétiques et catalyse
2. Vitesses volumiques et demi-réaction
3. Cinétique d’ordre un

📖 1. Facteurs cinétiques et catalyse

🔑 Notions clés & Définitions

• Facteur cinétique : Paramètre physique capable d’influencer la vitesse d’une réaction chimique.
• Catalyseur : Un catalyseur est une espèce chimique qui accélère une réaction sans apparaître dans son bilan, car il n’est ni consommé ni produit.

★ À maîtriser

📌 Une transformation chimique est rapide si elle semble terminée dès que les réactifs entrent en contact, et lente si elle dure de quelques secondes à quelques heures.

• La vitesse d’une réaction augmente lorsque la température ou la concentration initiale des réactifs augmente.

Compléments

• La température et la concentration initiale des réactifs sont des facteurs cinétiques ; pour les gaz, la pression joue le rôle de facteur de concentration.

📌 La catalyse homogène met les réactifs et le catalyseur dans la même phase, la catalyse hétérogène les place dans deux phases distinctes, et la catalyse enzymatique se déroule en milieu biologique.

💡 Astuce mémo

Température ou concentration ↑ → vitesse de réaction ↑

📖 2. Vitesses volumiques et demi-réaction

🔑 Notions clés & Définitions

• Temps de demi-réaction : Durée au bout de laquelle la moitié du réactif limitant est consommée.

★ À maîtriser

📐 Formule - La vitesse volumique de consommation d’un réactif R est $v_{c,R}(t)=-\frac{d[R]}{dt}$, avec [R] en mol·L⁻¹, t en secondes et la vitesse en mol·L⁻¹·s⁻¹.

📐 Formule - La vitesse volumique de formation d’un produit P est $v_{f,P}(t)=\frac{d[P]}{dt}$.

Compléments

• Les vitesses volumiques de consommation et de formation sont toujours positives.

💡 Astuce mémo

Consommation : signe − ; formation : signe +

📖 3. Cinétique d’ordre un

🔑 Notions clés & Définitions

• Réaction d’ordre 1 : Réaction dont la vitesse de consommation est proportionnelle à la concentration du réactif R.

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour une réaction d’ordre 1 par rapport à R, la vitesse de consommation vérifie $v_{c,R}(t)=k[R](t)$, où k est la constante de vitesse en s⁻¹.

📐 Formule - Pour une réaction d’ordre 1, la concentration du réactif évolue selon $[R](t)=[R]_0e^{-kt}$, où [R]₀ est sa concentration à t=0.

Compléments

• La constante de vitesse k dépend de la réaction et de la température.

📐 Formule - Pour une réaction d’ordre 1, $\ln\left(\frac{[R](t)}{[R]_0}\right)=-kt$, donc le tracé de $\ln\left(\frac{[R](t)}{[R]_0}\right)$ en fonction du temps est une droite de pente −k.