CHIMIE

Vitesses de réaction
8 Détermination des ordres partiels
8.1 Problème
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COURS
Nous admettons, dans ce qui suit, que l’ordre courant est égal à l’ordre initial.
Si la vitesse de la réaction dépend des concentrations de plusieurs réactifs, la
détermination des ordres partiels nécessite plusieurs séries d’expériences. Ces
expériences sont réalisées à la même température, mais diffèrent par la composition
du mélange réactionnel initial. Examinons l’influence de la composition
dans deux cas extrêmes : celui des mélanges stœchiométriques et celui où
un réactif est en net défaut par rapport aux autres.
8.2 Utilisation de mélanges stœchiométriques
Soit une réaction d’équation :
a A + bB = produits
d’ordre p par rapport à A et q par rapport à B.
Le mélange initial est stœchiométrique si les concentrations initiales a et b sont
telles que : .
Les concentrations sont alors à tout instant telles que :
Reportons dans l’expression générale de la vitesse volumique :
v = k . [A] p . [B] q = k . (b / a) q . [A] p+q
D’où :
Soit :
v = 1
– a
La vitesse de la réaction est la même que celle d’une réaction d’ordre (p + q)
par rapport à A et de constante de vitesse apparente k app = k . .
8.3 Dégénérescence de l’ordre
Soit une réaction d’équation :
d[A]
. = 1 d[B]
.
dt – b dt = k . b a
L’utilisation de mélanges stœchiométriques permet la détermination
de l’ordre global ( p + q).
aA + bB = produits
d’ordre p par rapport à A et q par rapport à B.
v = k . [A] p . [B] q = k . (a – a . x V) p . (b – b . x V) q
Si le mélange initial comporte un excès du réactif A par rapport au réactif B, B
constitue le réactif limitant : la réaction s’arrête quand B est entièrement
consommé.
La valeur maximale de x V est celle qui annule [B] , soit :
(x V) max = b / b
q
. [A] p+q
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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