Vitesse de réaction
A + B → C par collision : la concentration et la température fixent la vitesse d'apparition du produit.
Produit en fonction du temps
Mesures
Ce qui se passe
Les molécules ne réagissent que si elles se heurtent avec assez d'énergie. Augmenter la concentration met plus de molécules dans le même espace, donc les collisions sont plus fréquentes.
Augmenter la température rend chaque collision plus susceptible de réussir (plus de molécules franchissent l'énergie d'activation). Dans les deux cas, la courbe de produit est plus raide : rapide au début, puis elle s'aplatit quand les réactifs s'épuisent.
- Loi de vitesserate = k [A] [B]
- Loi d'Arrheniusk ∝ e−Ea / RT
Au programme
- Collège et secondetransformation chimique
- Lycée terminalecinétique chimique, facteurs cinétiques et catalyse
Défi
Prédis d'abord : qu'est-ce qui accélère le plus la réaction ici : doubler la quantité de A, ou augmenter la température de 100 K ? Essaie les deux et compare les courbes de produit.
Augmenter la température de 100 K l'emporte : la constante de vitesse croît de façon exponentielle avec la température, alors que doubler A ne fait que doubler la fréquence des collisions.
Apprends-le pour de bon
Des leçons de GCSE Combined and Separate Science sur ce sujet : des étapes détaillées, puis des questions type examen avec de nouveaux nombres à chaque fois. Les leçons sont en anglais.
- Rate graphs and tangentsRates of reaction and equilibriumGratuit
- Collision theory and the factors that change a rateRates of reaction and equilibriumPlus
- Required practical: concentration and rateRates of reaction and equilibriumPlus
Voir tout le coursLe cours complet, les tests par thème et les examens blancs sont inclus dans Plus. Voir Plus
Questions fréquentes
Qu'est-ce que la théorie des collisions ?
Les entités ne réagissent que si elles se heurtent avec au moins l'énergie d'activation et la bonne orientation. Tout ce qui rend les chocs efficaces plus fréquents accélère la réaction.
Pourquoi la température accélère-t-elle autant une réaction ?
Les particules vont plus vite et se heurtent plus souvent, mais surtout beaucoup plus de chocs ont assez d'énergie. La constante de vitesse croît exponentiellement, k ∝ e−Ea/RT.
Comment agit un catalyseur ?
Il offre à la réaction un autre chemin avec une énergie d'activation plus faible, donc plus de chocs sont efficaces. Il n'est pas consommé.
Comment trouver l'énergie d'activation à partir de deux constantes de vitesse ?
Utilise ln(k₂/k₁) = (Eₐ/R)(1/T₁ − 1/T₂). Si k double entre 300 K et 310 K, Eₐ = 8,314 × ln 2 / (1/300 − 1/310) = 53,6 kJ/mol. C'est la vieille règle selon laquelle 10 K doublent la vitesse. Choisis Énergie d'activation dans Calculer pour voir chaque étape.