Idées clés
La cinétique étudie la vitesse des réactions. La loi de vitesse relie la vitesse aux concentrations par une constante k, et l’ordre de la réaction décide comment la concentration évolue avec le temps.
- La loi de vitesse est v = k[A]ⁿ, où l’ordre n se détermine expérimentalement, et non à partir des coefficients.
- Pour une réaction d’ordre 1, ln[A] décroît linéairement avec le temps et la demi-vie t½ = 0,693 ÷ k ne dépend pas de la concentration initiale.
- À l’ordre 0, [A] décroît linéairement, et à l’ordre 2 c’est 1 ÷ [A] qui est linéaire ; leurs demi-vies dépendent de la concentration initiale.
- L’équation d’Arrhenius k = A·e^(−Eₐ ÷ RT) dit qu’une température plus élevée ou une énergie d’activation plus faible donne une réaction plus rapide.
Équations clés
rate = k[A]ⁿln[A] = ln[A]₀ − kt (first order)t½ = ln 2 ÷ k = 0.693 ÷ k1 ÷ [A] = 1 ÷ [A]₀ + kt (second order)k = A·e^(−Eₐ ÷ RT)
Exemple résolu
Une réaction d’ordre 1 a k = 0,0231 min⁻¹. La demi-vie est 0,693 ÷ 0,0231 = 30 min. Après 90 min, soit trois demi-vies, il reste (½)³ = 12,5 %. Vérification : e^(−0,0231 × 90) = e^(−2,08) = 0,125.
Erreurs fréquentes
- Lire l’ordre de la réaction à partir des coefficients de l’équation équilibrée.
- Utiliser la formule de demi-vie d’ordre 1 pour une réaction qui n’est pas d’ordre 1.
- Oublier d’utiliser des kelvins et d’accorder les unités de R et de Eₐ dans l’équation d’Arrhenius.
Pratique
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