CHIMIE

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COURS
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Vitesses de réaction
Description d’un système
CQFR
• Soit un mélange homogène des constituants B1 , B2,..., Bn , occupant un volume V ; par définition :
• la fraction molaire xi du constituant Bi est le quotient de sa quantité de matière par la quantité totale de
n n
matière de la phase : xi = i = i
k = n
n1 + n2 + … + nn nk • la concentration molaire ci ou [Bi] de Bi est le quotient de sa quantité par le volume total V de la phase :
n
ci = i
V
• Dans le cas d’une phase gazeuse, on peut également utiliser les pressions partielles.
Soit un mélange des constituants gazeux B1 , B2,..., Bn , occupant le volume total V à la température T. Par
définition, la pression partielle pi du constituant gazeux Bi dans un récipient de volume V est la pression
qu’il exercerait sur les parois de ce récipient s’il s’y trouvait seul.
• Si le gaz est décrit par l’équation d’état des gaz parfait, la pression partielle est définie par : pi = ni .
R.T .
V
• Loi de DALTON
Dans un mélange idéal de gaz parfaits, la pression totale est la somme des pressions partielles de tous les gaz
présents : p = i
p i = i
Avancement de réaction d’un système
• L’équation d’une réaction chimique : ⎮n 1⎮. B 1 + ⎮n 2⎮ . B 2 + ... = n i.B i + n j.B j + .... peut être écrite :
0 = ni . Bi i
• Dans cette écriture, ni est le nombre stœchiométrique algébrique du constituant Bi. ni est positif si Bi est un produit de la réaction ; ni est négatif si Bi est un réactif de la réaction .
ni • Dans un système fermé, siège d’une réaction unique d’équation 0 = ni . Bi, le quotient ,
i
ni
indépendant du constituant B i considéré, caractérise le déroulement de la réaction dans le système étudié :
il est appelé variation d’avancement de réaction entre t et t + t et noté x.
En posant x(0) = 0, on a alors :
n i(t) = n i(0) + n i . x ; soit dn i = n i . dx
Vitesses
La vitesse de formation d’un constituant est égale à la dérivée temporelle de sa quantité de matière ; sa vitesse
de disparition est l’opposée de sa vitesse de formation.
Pour un système fermé, de composition uniforme et de volume V, la vitesse volumique v de la réaction
d’équation 0 = ni . Bi est égale au quotient, par V, de la dérivée temporelle de l’avancement de réaction :
i
n = . = . • dx
1
1 x
V dt V
n i .
k = 1
R.T
V