Suivi temporel Généralités

 

1-Introduction :

L’objectif d’une étude cinétique est de suivre l’évolution dans le temps de la quantité de matière (ou de la concentration) d’un réactif ou d’un produit formé et connaître l’avancement 𝒙 en fonction de temps   𝒙 =f(𝒕).
Pour effectuer ce suivi, on distingue deux grands types de méthodes : Méthodes chimiques et méthodes physiques.

Méthodes chimiques :
Ce sont des méthodes qui consistent à doser l’une des espèces chimiques (réactif ou produit) lors de la réaction. On prélève un échantillon du milieu réactionnel à une date donnée et on le conserve dans l’eau glacé (trempe) pour éviter son évolution, puis on procède à un dosage.

méthodes physiques :
Les méthodes physiques permettent de suivre l’évolution dans le temps d’une grandeur physique dont la valeur dépend de la quantité de matière (ou de la concentration) d’un réactif ou d’un produit de la réaction.
Exemples de mesure :

·         La conductimétrie : (liées à la concentration en ions)

·         PH-métrie : Pour les milieux réactionnels contenant des ions oxonium H₃O⁺

·         Mesure de la pression ou du volume : cas d’espèces gazeuses.

2-temps de demi-réaction et vitesse volumique d’une réaction.

2.1-temps de demi-réaction :

C’est la durée au bout de laquelle l'avancement x est égal à la moitié de l'avancement final : 

t = t _½      ,     x = x_final / 2 . Si la transformation est totale, x_f = x_max ;   à t = t_1/2   ,    x = x_max / 2
On calcule x_max à partir du réactif limitant dans le tableau d'avancement.    Sur la courbe x=f(t),
on reporte la valeur de   x_max / 2   et on déduit graphiquement la valeur de t_1/2.

2.2-vitesse volumique de réaction

a)définition:

b) détermination graphique :

c)Evolution de la vitesse en fonction du temps :

La vitesse d’une réaction chimique est maximale à l’instant initial(t=0).Elle décroit progressivement puis s’annule lorsque la réaction s’arrête à l’état final.(x=xmax).

d)Interprétation microscopique :
La concentration des réactifs est un facteur cinétique.la réaction chimique est d’autant plus rapide que la concentration des réactifs est élevée. La vitesse de la réaction est donc plus élevée quand les concentrations des réactifs est la plus grande au démarrage de la réaction(état initial).les réactifs sont consommés au cours de la réaction et la vitesse de la réaction diminue jusqu'à s’annuler à la fin de la réaction lorsque le réactif limitant disparait(x=xmax)