Cinétique

Pages: 39 (9720 mots) Publié le: 14 janvier 2014
CINÉTIQUE CHIMIQUE
PLAN DU COURS

Chapitre 1 : Facteurs cinétiques
I

1)
2)

Obtention expérimentale des courbes cinétiques et définitions des vitesses
Facteurs cinétiques
Réactions chimiques avec ordre et sans ordre

La vitesse d’une réaction chimique

II Le facteur cinétique température, loi d’Arrhenius

III Le facteur cinétique concentration, détermination expérimentale
del’ordre d’une réaction chimique
1)
2)
3)
4)

Deux situations initiales particulières
La méthode différentielle
La méthode intégrale
La méthode des temps de demi-réaction

IV Introduction à la cinétique en réacteur ouvert
Capacités à maîtriser à l’issue de ce chapitre :
Déterminer l’influence d’un paramètre sur la vitesse d’une réaction chimique (TP)
Relier la vitesse de réaction, dansles cas où elle est définie, à la vitesse de disparition d’un
réactif ou de formation d’un produit
Établir une loi de vitesse à partir du suivi temporel d’une grandeur physique (TP)
Exprimer la loi de vitesse si la réaction chimique admet un ordre et déterminer la valeur de la
constante cinétique à une température donnée
Déterminer la vitesse de réaction à différentes dates en utilisant uneméthode numérique ou
graphique
Déterminer un ordre de réaction à l’aide de la méthode différentielle ou à l’aide des temps de
demi-réaction
Confirmer la valeur d’un ordre par la méthode intégrale, en se limitant strictement à une
décomposition d’ordre 0, 1 ou 2 d’un unique réactif, ou se ramenant à un tel cas par
dégénérescence de l’ordre ou conditions initiales stœchiométriques
Déterminerl’énergie d’activation d’une réaction chimique (TP)
Déterminer la valeur de l’énergie d’activation d’une réaction chimique à partir de valeurs de la
constante cinétique à différentes températures
Exprimer la vitesse de disparition d’un réactif ou de formation d’un produit à l’aide d’un bilan
de matière instantané (en réacteur ouvert RCPA)
Établir la loi de vitesse à partir de mesures fournies (enréacteur ouvert RCPA)
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Chapitre 2 : Dynamique microscopique
I

1)
2)

Présentation des concepts sur le choc colinéaire : H + H2 → H2 + H
Généralisation à un évènement quelconque

Profil énergétique d’un processus à l’échelle microscopique
1)
2)

Intermédiaires réactionnels
Processus élémentaires

II Mécanismes réactionnels

Capacités à maîtriser à l’issue de cechapitre :
Distinguer l’équation chimique symbolisant une réaction chimique de l’équation traduisant un
acte élémentaire
Distinguer un intermédiaire réactionnel d’un complexe activé (état de transition)
Tracer le profil énergétique correspondant à un acte élémentaire ou à plusieurs actes
élémentaires successifs

Chapitre 3 : Réactions composées
I

1)
2)

Cas général de réactionssimultanées
Cas des mécanismes réactionnels : composition d’actes élémentaires

Écriture des équations différentielles
1)

Écriture des équations différentielles et résolution numérique
Représentation graphique
Établissement d’un équilibre chimique

II Réactions renversables
2)

1)

Écriture des équations différentielles et résolution numérique
Représentation graphique
Étape cinétiquementdéterminante (ecd)
Approximation de l’état quasi stationnaire (AEQS)

III Réactions successives
2)
3)

1)
2)

Validation ou rejet d’un mécanisme supposé
Interprétation du rôle d’un catalyseur

IV Applications

Capacités à maîtriser à l’issue de ce chapitre :
Exprimer la loi de vitesse d’un acte élémentaire
Reconnaître un effet catalytique dans un mécanisme réactionnel
Utiliserles résultats d’une méthode numérique pour mettre en évidence les approximations de
l’étape cinétiquement déterminante ou de l’état quasi stationnaire
Reconnaître les conditions d’utilisation de l’approximation de l’étape cinétiquement
déterminante ou de l’état quasi stationnaire
Établir la loi de vitesse de disparition d’un réactif ou de formation d’un produit à partir d’un
mécanisme...
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