C6- Suivi temporel cinétique vitesse de réaction

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Définition d'un facteur cinétique.

Donner quelques exemples.

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Un facteur cinétique modifie la vitesse de la réaction.

Exemples: température, concentration des réactifs, lumière, solvant,...

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Expliquer l'effet de la température du milieu réactionnel sur la vitesse d'une réaction chimique à l'échelle microscopique.

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Lorsque la température du milieu réactionnel augmente, l'agitation des molécules est favorisée.

Le nombre de chocs efficaces entre les molécules augmente.

Par, conséquent, la vitesse de la réaction augmente.

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Expliquer l'effet de la concentration des réactifs sur la vitesse d'une réaction chimique à l'échelle microscopique.

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Lorsque la concentration des réactifs est plus élevée, le nombre de chocs efficaces entre les réactifs augmente.

Par conséquent, la vitesse de la réaction augmente.

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Définition d'un catalyseur.

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Un catalyseur est une espèce chimique qui permet d'augmenter la vitesse d'une transformation chimique sans être consommé. Il n'apparaît donc pas dans le bilan de la réaction.

Remarque: Il ne modifie pas l'état final du système.

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Expliquer pourquoi la vitesse de disparition d'un réactif diminue au cours du temps.

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La concentration des réactifs diminue au fur et à mesure de l'avancement de la réaction.

Aussi, la fréquence des chocs entre les réactifs diminue au cours du temps.

Par conséquent, la vitesse de la réaction chimique diminue au cours du temps.

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Définition du temps de demi-réaction t_1/2.

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La vitesse volumique de disparition d'un réactif noté R s'écrit :

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La vitesse volumique de formation d'un produit noté P s'écrit

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A l'aide des tracés sur la courbe représentant l'évolution de la concentration d'un réactif [R] dans le temps, expliquer l'évolution de la vitesse de la réaction au cours du temps.

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Sur la courbe représentant la concentration du réactif [R] en fonction du temps, la vitesse volumique de disparition d’un réactif à un instant t est égale à l'opposé du coefficient directeur de la tangente à cette courbe à l'instant t.

On constate que les coefficients directeurs des tangentes tracées à trois instants ont des valeurs absolues qui diminuent.

Par conséquent, la vitesse de disparition du réactif diminue au cours du temps.

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 Méthode 1 :

La vitesse de disparition d’un réactif A est proportionnelle à la concentration du réactif : v = k[A] .

 Méthode 2 :

La loi d’évolution de la concentration [𝐴](𝑡) du réactif 𝐴 en fonction du temps suit une loi exponentielle décroissante:

[𝐴](𝑡) = [𝐴]₀𝑒^−𝑘𝑡 .

 Méthode 3 :

Le temps de demi-réaction t_1/2 est indépendant de la concentration initiale du réactif A.