CHIMIE

Mécanismes réactionnels en cinétique homogène
COURS
■ Soit p, le nombre moyen de chaînons d’une des chaînes amorcées pour un
radical méthyle.
À partir des deux radicaux produits par la séquence (1) + (2) + (3) + (5), les 2p
chaînons fournissent 2p molécules de méthane et 2p molécules de 2-méthylpropène
et consomment 2p molécules de néopentane.
Bilan :
2 • CH 3 +2p(CH 3) 3CCH 3 c 2 • CH 3 +2p(CH 3) 2C=CH 2 + 2p CH 4
■ L’acte (6) :
2 •CH3 cCH3CH3 élimine les porteurs de chaîne.
■ Conclusion
La séquence (1) + (2) + (3) + (5) + 2 p [(4) +(5)] +(6) fournit le bilan global :
2 . (p +1) (CH 3) 3CCH 3 = H 2 + 2(p +1) (CH 3) 2CCH 2 +2pCH 4 +C 2H 6
Si les chaînes sont longues, c’est-à-dire si p est nettement supérieur à 1, le
méthane et le 2-méthylpropène constituent bien les produits principaux de la
réaction.
Le bilan global peut alors être scindé en un bilan principal ou majeur et un bilan
mineur :
• Bilan majeur ou principal correspondant à 2p [(4) + (5)] :
2p (CH 3) 3CCH 3 = 2p (CH 3) 2CCH 2 +2pCH 4
• Bilan mineur (1) + (2) + (3) + (5) + (6) :
2(CH 3) 3CCH 3 = H 2 + 2 (CH 3) 2CCH 2 +C 2H 6
6.2.4. Établissement de la loi de vitesse à partir du mécanisme
■ Écrivons la vitesse volumique initiale de disparition du néopentane N :
Exprimons v 1, v 3 et v 4 en tenant compte du fait que pour un acte élémentaire,
l’ordre est égal à la molécularité.
v 0 = k 1 . [N] 0 + k 3 . [N] 0 . [H • ]+k 4.[N] 0.[ • CH 3]
Éliminons de cette expression les concentrations des intermédiaires • CH 3
et H • grâce à l’approximation de l’état quasi stationnaire pour les concentrations
des intermédiaires réactionnels (CH 3)C • , • CH3, H • , (CH 3) 3C CH 2 • :
(b) + (d) ≈ 0 conduit à v1 – v 3 ≈ 0. D’où : v 0 = 2 v 1 + v 4.
(a)
(b)
(g)
(d)
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© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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