CI-ECinétique chimique

Facteurs cinétiques — température et concentration

Idée directrice

Les facteurs cinétiques principaux sont la température, la concentration des réactifs, la surface de contact et la catalyse. À $T$ fixée, $v$ diminue quand les concentrations baissent.

Signature de reconnaissance — l'énoncé se trahit ainsi

« facteur cinétique »

« variation de vitesse »

« au cours du temps »

Sujet principal

Exercice — dans l'esprit des sujets de chimie

3 questionsCorrigé masqué

On compare les vitesses d'une même transformation à deux dates $t_1=0$ et $t_2=15\,\mathrm{min}$ (série cinétique, exercice sur facteur cinétique).

Sans calcul, comparer $v(t_1)$ et $v(t_2)$ pour une réaction lente dont les réactifs s'épuisent. Quel facteur cinétique est responsable ?
Proposer deux façons d'augmenter la vitesse initiale à $t=0$ (autres que « attendre »).
Qu'est-ce qu'un catalyseur en cinétique ? Modifie-t-il l'avancement final d'une réaction totale ?

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

1. $v(t_2)<v(t_1)$ : la vitesse diminue car les concentrations des réactifs diminuent. Le facteur cinétique en jeu est la concentration (série : « Quel est le facteur cinétique responsable à la variation de vitesse ? »).

2. Augmenter la température ; augmenter les concentrations initiales (ou la surface si solide) ; ajouter un catalyseur.

3. Un catalyseur accélère la cinétique (abaisse l'énergie d'activation) sans être consommé net. Pour une réaction totale, $x_f$ (thermodynamique) n'est pas modifié : seul le temps pour l'atteindre change.

Exercices d'entraînement — une nuance à la fois

Entraînement 01 / 01

Drill CI-E.1 — Vitesse qui diminue

1 questionCorrigé masqué

Pourquoi la vitesse d'une réaction homogène en solution diminue-t-elle en général au cours du temps, à température constante ? Répondre en citant le facteur cinétique « concentration » et le lien avec la cinétique chimique (pas l'avancement final).

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

Parce que les concentrations des réactifs diminuent au fur et à mesure de leur consommation : le facteur cinétique « concentration » fait baisser la vitesse au cours du temps (série de révision cinétique : évolution de $v$ au cours du temps). L'avancement final $x_f$ , lui, est fixé par la stœchiométrie / l'équilibre, pas par cette baisse de vitesse.

Méthode / Automatismes

Séparer toujours cinétique (vitesse) et thermodynamique (xf, K).
Nommer explicitement le facteur cinétique testé dans l'expérience.

Pièges classiques

Dire que le catalyseur « déplace l'équilibre » ; confondre vitesse et avancement final.