Pour étudier l'évolution d'une réaction chimique au cours
du temps au laboratoire, il faudra choisir une réaction complète
et lente (irréversible). Symbolisons cette réaction de la
façon suivante:
A +
B
C
+ D
Dans laquelle les réactifs A et B sont transformés en produits
C et D. Pour suivre cette réaction, il suffit de suivre au
cours du temps l'évolution de la concentration de l'un des
réactifs ou de l'un des produits. On obtient alors une courbe
du type de celle représentée ci-dessous:
La vitesse de la réaction à l'instant t est alors obtenue
en calculant la pente de la tangente à la courbe à l'instant
t.
v =
Δ[P]/Δ[t]
Facteur pouvant modifier cette vitesse: (théorie des chocs)
Selon la théorie des collisions, pour qu'une réaction entre
deux molécules ait lieu, il faut que les deux espèces s'entrechoquent,
mais également qu'elles s'entrechoquent avec une énergie
suffisante pour que les liaisons se rompent ou se réarrangent
et qu'elles se rencontrent avec une orientation qui
permette la réaction. On constate donc que la vitesse d'une
réaction doit dépendre de:
- La concentration des réactifs: plus elle augmente,
plus il y a de chocs, plus la vitesse augmente.
- La température: plus elle augmente, plus les molécules
sont agitées, plus les chocs vont se faire avec suffisamment
d'énergie, plus la vitesse augmente.
- Un catalyseur: En favorisant le contact entre les
molécules avec une bonne orientation, il favorise la réaction,
la vitesse augmente.
De ces constatations et à partir d'observations expérimentales
découle la loi de vitesse:
v = k [A]α[B]β
La vitesse dépendant de la concentration des réactifs, les
concentrations [A] et [B] seront présentes et élevées à la
puissance (α, β), ces deux dernières valeurs représentant
l'ordre d'une réaction et étant déterminées expérimentalement.
La constante k dans cette équation dépendra de la température
et représentera la dépendance de la vitesse à l'énergie et
à l'orientation des molécules en présence.
