Chapitre
1 Concepts fondamentaux |
Dégénérescence
de l'ordre d'une réaction. |
Exemple : Cas où un réactif est en grand excès par rapport aux autres.
Considérons par exemple une réaction
: A + B = P d'ordre un par rapport à chaque
réactif.
La loi de vitesse s'écrit donc :
Soit les concentrations initiales :
Lorsque la réaction est complètement terminée, il ne reste plus de A, mais la concentration restante de B est de
On voit donc que la concentration
de B n'a varié que de 2% et peut donc être considère comme constante.
La loi de vitesse peut donc s'écrire :
La réaction qui est du second ordre apparaît donc comme étant
du premier ordre avec une constante de vitesse
Lorsque le solvant participe
à la cinétique de la réaction, il est généralement en grand excès par rapport
aux réactifs ; l'ordre de la réaction se trouve dès lors dégénéré.
Par exemple, l'analyse des données cinétiques de l'hydrolyse du méthyl-2
bromo-2 propane en milieu aqueux
(CH3)3CBr + H2O = (CH3)3COH + HBr
montre que la réaction obéit
à une loi d'ordre 1.
La concentration de l'eau étant égale à 55,6 mol.L-1 , il n'est
pas possible de savoir si la réaction est bien du premier ordre ou si elle
apparaît comme telle par suite de la dégénérescence de l'ordre.
Si vous ne savez pas comment on trouve la concentration de l'eau = 55,6 mol.L-1,
cliquez ici.
Ce cas de dégénérescence est à la base de la méthode dite "méthode d'isolation d'Ostwald" qui permet de déterminer l'ordre partiel par rapport à un réactif en utilisant tous les autres réactifs en grand excès.
Dans le cas général la loi de vitesse exprime la relation entre la vitesse de la réaction et les concentrations de toutes les espèces actives.
La forme de cette loi peut être
plus ou moins complexe.
Si la concentration de toutes les espèces est en large excès par rapport à
C1 , la loi de vitesse se simplifie, et on détermine plus
facilement l'ordre par rapport au réactif 1. Si cela est possible, on fera
de même pour chaque réactif. Cette méthode est appliquée dans les exercices
qui vous sont proposés.