« Cinétique chimique/Lois de vitesse simples » : différence entre les versions

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Sharayanan (discussion | contributions)
mmh… ce cours est mal organisé : remettons tout bien en place
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| niveau = 13
}}
{{clr}}
==Réaction d'ordre zéro==
===Définition===
 
Une{{Définition|titre=Définition : réaction d'ordre 0 :zéro|contenu=
Une réaction d'ordre global zéro se caractérise par une loi de vitesse de la forme :
*a une équation-bilan du type <math>R \rightarrow P_1+P_2+\cdots</math>
*a une vitesse v = k [R]<sup>0</sup> = k
 
:<math> v = k \left[ \mathrm X \right]^0 = k</math>
 
Il s'agit souvent de réactions n'impliquant qu'un seul réactif, X.}}
{{remarque|contenu=Dans une réaction d'ordre 0, la vitesse est constante.}}
 
L'unité de ''k'' est ici celle de ''v'' : dans le système SI mol.m<sup>-3</sup>.s<sup>-1</sup>, pour les chimistes mol.L<sup>-1</sup>.s<sup>-1</sup>.
Si on exprime la vitesse en fonction de [R], on obtient par définition <math>v=-\frac{\mathrm d[R]}{\mathrm dt}</math>.
 
Remarque : la vitesse d'une telle réaction ne dépend absolument pas de la composition du système &mdash; elle est constante. De telles réactions sont très rares dans la nature. Certaines combustions en font partie, ce qui permet de définir une [[w:vitesse de flamme|vitesse de flamme]].
La concentration du réactif R à l'instant t vaut alors :
 
{{cadre simple|contenu=<math>[R]_t=[R]_0-kt\,</math>}}
===Exemple et propriétés===
[[Image:Candle.jpg|right|thumb|La combustion d'une bougie : une réaction d'ordre zéro.]]
 
Un exemple de réaction d'ordre zéro : la combustion d'une bougie dans l'air. La « cire » de la bougie, mélange de stéarine et de paraffine, brûle à une vitesse pratiquement constante, jusqu'à disparition complète de la cire. La réaction est en réalité très complexe, mais sa cinétique apparaît plutôt simple.
 
On a, d'après la définition de la vitesse de réaction :
 
:<math>v = -\frac{\mathrm dx}{\mathrm dt} = -\frac{\mathrm d \left[ \mathrm X\right]}{\mathrm dt} </math>
 
Puisque la réaction est d'ordre zéro, on a d'autre part :
 
:<math>v = k\,</math>
 
Ainsi, la loi de vitesse s'écrit :
 
:<math>-\frac{\mathrm d \left[ \mathrm X\right]}{\mathrm dt} = k</math>
 
Ce qui s'intègre facilement entre ''t'' = 0 et l'instant présent :
 
{{Théorème|titre=Propriété : évolution de la concentration dans le temps|contenu=
La concentration du réactif Ren àfonction l'instantdu ttemps vaut alors :
:<math>\left[ \mathrm X \right] = \left[ X \right]_0 - kt</math>
avec [X]<sub>0</sub> la concentration initiale en composé X.
 
{{Attention|Avec_fond=oui|Cette loi n'est valable que tant que la réaction se poursuit ! On n'aura bien sûr pas de « concentrations négatives ».}}
}}
 
==Réaction d'ordre un==
===Définition===
===Exemples et propriétés===
==Réaction d'ordre deux==
===Définition===
===Exemples et propriétés===
 
[[Catégorie:Cinétique chimique]]