CHIMIE

© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
COURS
80
2/a
1/a
0
1/[A]
3
Vitesses de réaction
t 1/2
Doc. 20 Représentation linéarisée.
Au cours d’une réaction du second
ordre par rapport àA, d’équation :
aA + b B = produits
1
• croît linéairement selon :
[A](t)
1 1
= + a . k . t
[A](t) a
a étant la concentration initiale en A ;
•la pente de cette droite est égale à
+ a . k .
x
(*) Par définition : x V = .
V
x V homogène à une concentration est
appelé avancement volumique.
espèce
concentration à t = 0
concentration à t > 0
A
a
a – a .x V
B
b
b – b .x V
t
Pour t = 0, cette relation s’écrit :
+ Cte = 0
Pour la réaction d’équation : a A + b B = produits, du second ordre par
rapport à A et d’ordre zéro par rapport à B :
■ Représentation linéarisée
1/[A] (t) croît linéairement en fonction de t.
La constante de vitesse peut être déterminée en mesurant la pente s de cette
droite : s = a . k (doc. 20).
■ Pour t = t 1/2 , [A] = [A] 0 /2, donc :
6.5 Réaction du premier ordre par rapport à A et B
6.5.1. Mise en équation
Utilisons, pour décrire la composition du mélange réactionnel, l’avancement
volumique (*) , x V pour la réaction d’équation :
aA + b B + ... = produits
soit : v = = k . (a – a . xV) 1 . (b – b . xV) 1
dxV dt
Les solutions de cette équation différentielle sont différentes selon que le
mélange initial est stœchiométrique ou non. Distinguons ces deux cas.
6.5.2. Mélange initial stœchiométrique
■ Le mélange initial est stœchiométrique si les réactifs ont été mélangés en
proportion des nombres stœchiométriques, c’est-à-dire si les concentrations
initiales a et b sont telles que : .
On en déduit : , qui peut encore s’écrire : .
Cette relation montre que :
(3.13)
Pour une réaction d’ordre 2, le temps de demi-réaction est inversement
proportionnel à la concentration initiale :
t 1/2 = (3.14)
Pour s’entraîner : ex. 8
Si un mélange réactionnel est initialement stœchiométrique, il le reste
à tout instant.