CHIMIE

Cl C
Cl C H
Doc. 13 L’énergie libérée lors de la
formation C–Cl se dissipe en énergie
de vibration le long des liaisons
C–H.
H
H
H
H
H
Mécanismes réactionnels en cinétique homogène
3.2 Acte élémentaire monomoléculaire
COURS
La notion de choc nous a été utile pour comprendre le déroulement des actes
bi- et trimoléculaires, mais elle ne semble pas applicable à un processus monomoléculaire.
Dans un grand nombre de cas, les processus monomoléculaires
correspondent à des réactions de décomposition comme :
H 3C–CH 3c H 3C • + • CH 3
La molécule étant isolée au moment de cet événement, l’énergie nécessaire ne
peut provenir que de la molécule elle-même : l’énergie de vibration des différentes
liaisons de la molécule se concentre sur une liaison, qui se rompt. Pour
qu’il en soit ainsi, il faut que la molécule soit dans un état vibratoire excité,
généralement obtenu à la suite de collisions bimoléculaires. L’exercice 13 propose
une étude de ce type de processus.
3.3 Acte élémentaire photochimique
La coupure d’une liaison peut également être la conséquence de l’absorption
d’un photon. Il faut pour cela que l’énergie apportée par le photon soit suffisante.
Compte tenu de l’ordre de grandeur de l’énergie d’une liaison chimique
(de 1,5 . 10 2 à 10 3 kJ . mol –1 ), seules les radiations visibles ou ultraviolettes
peuvent avoir un effet chimique.
Remarques
1) L’énergie de dissociation de la molécule de dioxygène,
D O=O, est de 498 kJ . mol –1 . Quelle est la longueur
d’onde des radiations pouvant provoquer sa
photolyse ?
2) Àquel domaine appartiennent les radiations correspondantes
?
1) L’énergie d’un photon de longueur d’onde l est :
e =
h.c
l
Son absorption provoque la dissociation d’une molécule
de dioxygène si l’énergie de ce photon est supérieure
ou égale à DO=O. •Si la molécule qui absorbe les photons est complexe, tous les photons absorbés ne
sont pas efficaces : leur absorption n’est pas suivie de réaction chimique car l’énergie
fournie se répartit sur plusieurs liaisons.
• L’illumination d’un mélange réactionnel permet de transférer sélectivement de
l’énergie à certaines molécules alors qu’une élévation de température augmente
l’agitation thermique et donc l’énergie de toutes les molécules présentes.
APPLICATION 1
Photolyse du dioxygène
La longueur d’onde maximale des radiations utili-
h.c DO=O sables est donc telle que : A .
l
Soit : l A .
Application numérique :
l 6,02 . 10 23
l 240 nm
h . c
D O=O
6,63. 10 –34 3,0. 10 8
498. 10 3
2) Ces radiations appartiennent au domaine ultraviolet
puisque leur longueur d’onde est inférieure à
400 nm, limite inférieure du domaine visible.
5
Pour s’entraîner : ex. 5, 6 et 7
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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