Chimie physique

Vitesses et ordre de réaction

La cinétique étudie les vitesses de variation des concentrations et leur dépendance aux réactifs. L’ordre se détermine expérimentalement et n’est pas nécessairement égal aux coefficients stœchiométriques。

Pour v=k[A]^m[B]^n, l’ordre global est m+n. Les lois intégrées relient concentration et temps ; la demi-vie dépend de l’ordre。

Modèle et grandeurs

Lisez la relation avec les hypothèses d’état, les conditions expérimentales et les conventions de signe. Gardez des unités cohérentes et vérifiez les dimensions avant toute interprétation。

t_{1/2}^{(1)}=\frac{\ln 2}{k}, \qquad t_{1/2}^{(0)}=\frac{[A]_0}{2k}

Définition: Ordre de réaction

Les exposants d’une loi expérimentale sont les ordres partiels ; leur somme donne l’ordre global. L’unité de k varie afin que la vitesse reste une concentration par unité de temps。

Les grandeurs sont définies pour la réaction ou le système considéré. Distinguez notamment les grandeurs standard des conditions réelles et ne déduisez pas un mécanisme de la seule expression générale。

Exemple: Exemple résolu

Une réaction du premier ordre a k=0,20 min⁻¹. Déterminez sa demi-vie。

Solution

$t_{1/2}=\ln2/k=0,693/0,20=3,47$ min. Pour le premier ordre, elle ne dépend pas de la concentration initiale。

Résumé des notions
Notion	Description	Unité / remarque
Relation clé	À utiliser dans les conditions indiquées	Vérifier unités et convention de signe
Grandeur mesurée	Relie un état ou un processus	Comparer données et modèle
Domaine	Modéliser les conditions données	Vérifier les hypothèses

Pour un réactif en réaction d’ordre deux, $1/[A]-1/[A]_0=kt$ et $t_{1/2}=1/(k[A]_0)$ . Le tracé linéaire approprié permet de distinguer les ordres。

Dans l’exemple résolu, quel résultat découle des données ?

Quelle affirmation correspond à cette leçon ?

Références

Peter Atkins, Julio de Paula (2014). Physical Chemistry