ELEMENTS DE CORRECTION

A. Lire et comprendre : la problématique

Pour augmenter la vitesse des transformations chimiques, on peut agir sur les facteurs cinétiques : augmenter la température, les concentrations initiales des réactifs et utiliser un solvant approprié.

On peut agir sur les concentrations initiales : cela n’aura pas de répercussions sur le coût de la transformation dans la mesure où les réactifs conduiront à la formation du produit recherché. Seulement, le solvant peut être très cher, et, pour augmenter la température, il est nécessaire d’apporter de l’énergie, elle aussi couteuse.

Ainsi, ces deux facteurs cinétiques ne vont pas dans le sens des économies préconisées dans l’article.

B. Quelles sont les caractéristiques d’un catalyseur ?

Dans les trois expériences, on remarque que l’acide sulfurique (exp1), le sel de Mohr (exp2) et le chlorure de fer III (exp3) augmentent la vitesse de réaction : les transformations sont plus rapides que lorsque les réactifs sont introduits seuls. Un catalyseur est donc une espèce chimique qui augmente la vitesse de la réaction.

Dans l’expérience 1, l’état final est le même : les quantités d’acide éthanoïque consommées, et donc d’ester formées sont identiques. De même, dans l’expérience 2, les couleurs des solutions (liées à la teneur en diiode formé) sont identiques, ce qui montre que la même quantité de produit a été obtenue dans les deux béchers. Ainsi, un catalyseur ne modifie pas l’état final d’une réaction.

Dans la troisième expérience, les changements de couleur indiquent que les ions fer III interviennent dans le mécanisme de la réaction (passage du jaune au marron), mais sont régénérés à la fin de la transformation (retour à la couleur jaune lorsque le dégagement est terminé). Un catalyseur est donc régénéré à la fin de la réaction : il n’intervient pas dans le bilan de la réaction.

Dans la quatrième expérience, seule une réaction sur les deux possibles est accélérée : le cuivre