CHIMIE

(*) Pour un acte élémentaire, l’ordre
partiel par rapport à chaque réactif est
égal à son nombre stœchiométrique.
Mécanismes réactionnels en cinétique homogène
Ce mécanisme fait intervenir trois radicaux : NO 2 • , NO3 • et NO • .
NO 2 • est une espèce stable, alors que NO3 • et NO • , qui ne figurent pas dans
le bilan réactionnel, sont des intermédiaires réactionnels.
5.2.2. Établissement de la loi cinétique
■ Écrivons les lois cinétiques correspondant à chacune de ces étapes en utilisant
la propriété fondamentale des actes élémentaires (*) :
v 1 = k 1 . [N 2O 5] v –1 = k –1 . [NO 3 • ] . [NO2 • ]
v 2 = k 2.[NO 3 • ] . [NO2 • ] v3 =k 3.[NO • ] . [N 2O 5]
Écrivons les lois cinétiques correspondant à la disparition du réactif et à la formation
des produits :
dNO 2 •
dt
Nous notons que les relations entre les différentes vitesses correspondant à
l’équation globale :
ne sont pas satisfaites ; cela est tout à fait normal puisque le mécanisme fait
intervenir des espèces que ne considère pas l’équation globale.
■ Utilisons l’approximation des états quasi stationnaires pour les concentrations
des centres actifs, NO 3 • et NO • .
, soit v 2 = v 3
, soit v 1 – v –1 = v 2
Dans le cadre de cette approximation : v 1 – v –1 = v 2 et v 2 = v 3 ;
alors :
COURS
L’utilisation de l’A.E.Q.S. permet donc de retrouver les relations entre les
différentes vitesses mises en évidence expérimentalement. L’approximation
est, de ce point de vue, valable.
■ Utilisons à nouveau cette approximation pour établir la loi cinétique ; exprimons
que la vitesse volumique de la réaction est égale à deux fois la vitesse
volumique de formation du dioxygène :
D’après (δ) :
– dN 2 O 5
dt
=v 1 –v –1 +3v 3 (β)
=v 1 –v –1 +v 3
(α)
k1 . [N 2O 5]–(k –1 + k 2).[NO 3 • ] . [NO2 • ] = 0
dO 2
dt
5
=v 2 (χ)
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
141