Transformations lentes ou rapides

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  • Publié le : 3 octobre 2010
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LA TRANSFORMATION D’UN SYSTEME CHIMIQUE EST –ELLE TOUJOURS RAPIDE ?

Chap.1. Transformation lentes ou rapides :

Pré requis : l’avancement d’une réaction chimique et le tableau d’avancement ; les réactions d’oxydoréduction.
Connaissances et savoir- faire exigibles :
Définir un oxydant, un réducteur et une réaction d’oxydoréduction.
Reconnaître les transformations lentes et rapides.Définir et utiliser l’équivalence lors d’un titrage.
Connaître l’influence des facteurs cinétiques.

Qu’est-ce qu’une réaction d’oxydoréduction ?

Définition :

Un oxydant est une espèce susceptible de capter un ou plusieurs électrons ; un réducteur est une espèce susceptible de céder un ou plusieurs électrons.
Un couple d’oxydoréduction Ox / Red est constitué par un oxydant et son réducteurconjugués, c'est-à-dire reliés par une écriture formelle appelée demi-équation d’oxydoréduction : Ox + ne- = Red
Une réaction d’oxydoréduction met en jeu un transfert d’électrons du réducteur Red1 d’un couple oxydant / réducteur vers l’oxydant Ox2 d’un autre couple oxydant / réducteur : a Red1 + b Ox2 = c Ox1 + d Red2

Etablissement d’une demi-équation d’oxydoréduction :

La demi- équation doitrespecter la conservation des éléments et des charges, d’où la méthode suivante :
Exemple : le couple MnO4- / Mn2+
Ecrire la demi-équation d’oxydoréduction sous la forme :
MnO4-(aq) + ne- = Mn2+(aq)
Assurer ou vérifier la conservation de l’élément manganèse :
MnO4-(aq) + ne- = Mn2+(aq)
Assurer la conservation de l’élément oxygène à l’aide de molécules d’eau qui constituent le solvant :MnO4-(aq) + ne- = Mn2+ (aq) + 4 H2O(l)
Assurer la conservation de l’élément hydrogène à l’aide d’ions hydrogène qui hydratés H+(aq) :
MnO4-(aq) + ne- + 8 H+(aq) = Mn2+(aq) + 4 H2O(l)
Assurer la conservation de la charge à l’aide d’électrons :
MnO4-(aq) + 5e- + 8 H+(aq) = Mn2+(aq) + 4 H2O(l)

Comment distinguer une transformation rapide d’une transformation lente ?

Unetransformation instantanée :

Une transformation est dite instantanée lorsque l’évolution du système est si rapide, que celle-ci semble achevée dès que les réactifs entrent en contact.
Exemple : les réactions de précipitations ou les réactions acido-basiques.

Une transformation lente :

Une transformation est dite lente lorsque son évolution dure de quelques secondes à plusieurs minutes, voireplusieurs dizaines de minutes.

Une transformation infiniment lente :

Une transformation est dite infiniment lente lorsque l’évolution du système est possible mais ne peut être appréciée, même après plusieurs jours : ce système est dit cinétiquement inerte.

Remarque : il existe également des systèmes qui n’évoluent pas car aucune réaction spontanée ne peut s’y dérouler : de tels systèmes sontdits stables.

Comment déterminer la concentration d’une espèce chimique en solution ?

Réalisation d’un dosage :

Pour déterminer la concentration d’une espèce chimique en solution, on réalise son dosage.
Pour cela, on peut faire réagir l’espèce à doser, appelée réactif titré avec une autre espèce, le réactif titrant, introduit en quantité connue. On réalise alors un titrage. La réactionmise en jeu, d’équation connue, est appelée réaction de titrage.

L’équivalence d’un titrage correspond au mélange stœchiométrique des réactifs pour la réaction mis en jeu.
A l’équivalence, il y a changement du réactif limitant :
- Avant l’équivalence, le réactif limitant est le réactif ajouté à la burette ;
- Après l’équivalence, le réactif limitant est le réactif initialement introduit dansle bécher.

Dans les titrages colorimétriques, l’équivalence est repérée par un changement de teinte de la solution : persistance de la coloration du réactif titrant, disparition de la teinte du réactif titré, virage d’un indicateur, etc.
Dans les titrages conductimétrique, l’équivalence est repérée par un changement de pente sur les graphes G = f(Vversée)
Afin que le volume versé à...
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