Vitesse de réaction et facteurs cinétiques
Cinétique chimique et stéréochimie
Cinétique chimique
Vitesse de réaction
La vitesse volumique de réaction quantifie la vitesse de disparition des réactifs ou de formation des produits :
$$v = -\frac{1}{\nu_{\text{réactif}}} \frac{d[\text{réactif}]}{dt} = \frac{1}{\nu_{\text{produit}}} \frac{d[\text{produit}]}{dt}$$
$v$ en mol·L⁻¹·s⁻¹, $\nu$ : coefficient stœchiométrique (en valeur absolue).
La vitesse est toujours positive et décroît au cours du temps.
Facteurs cinétiques
Concentration des réactifs
Plus les concentrations sont élevées → plus les chocs moléculaires sont fréquents → réaction plus rapide.
Température
Une augmentation de température augmente l'énergie cinétique des molécules → davantage de chocs efficaces.
En pratique : +10 °C double environ la vitesse.
Solvant
Peut modifier les interactions entre réactifs et donc la vitesse.
Demi-vie (temps de demi-réaction)
$$t_{1/2}$$ : durée nécessaire pour que l'avancement $x$ atteigne la moitié de $x_{\text{final}}$.
Catalyse
Un catalyseur accélère la réaction sans être consommé. Il abaisse l'énergie d'activation $E_a$.
| Type | Description | Exemple |
|---|---|---|
| Homogène | Même phase que les réactifs | Ion Fe³⁺ en solution |
| Hétérogène | Phase différente | Platine solide |
| Enzymatique | Catalyseur biologique (enzyme) | Lipase, amylase |