5 facteurs qui affectent la vitesse de réaction

La vitesse d'une réaction chimique est la vitesse à laquelle la transformation de substances appelées réactifs se produit dans d'autres substances appelées produits. Les facteurs qui affectent la vitesse peuvent être plusieurs; nature des réactifs, granulométrie, état physique des substances ...

Les réactifs peuvent être des atomes ou des molécules qui entrent en collision ou entrer en collision provoquant une rupture des liaisons entre eux. Après la pause, de nouveaux liens sont créés et les produits sont formés.

Si au moins un réactif est complètement consommé dans la réaction de formation complètement le produit, il est dit que la réaction est terminée et est dirigé dans une direction.

Dans certains cas, les produits formés se heurtent à nouveau et rompent leurs liens pour se réorganiser et redevenir des réactifs. Ceci s'appelle la réaction inverse.

Les deux réactions se produisent à des rythmes différents, mais lorsque la vitesse de la réaction directe est égale à la vitesse de la réaction inverse, un équilibre cinétique est établi, ce qui signifie que la réaction est en équilibre.

Facteurs influant sur la vitesse d'une réaction

Chaque réaction chimique est soumise à une série de facteurs qui font que la vitesse de celle-ci passe rapidement ou lentement. Sont des réactions qui se produisent en quelques secondes, telles que des explosions, et d'autres qui prennent plus de temps, telles que l'oxydation d'une tige de fer dans la position ouverte.

Ces facteurs qui affectent la vitesse d'une réaction chimique sont:

Taille des particules des substances

Il est également connu comme une surface de contact. Si les substances ont une grande surface de contact, qui est qu'ils sont très compacts, la réaction est plus lente que lorsque la surface de contact est faible.

Un exemple en est la réaction de l’Alka Seltzer en comprimés et de l’Alka Seltzer en poudre. Alka Seltzer l'est un mélange de l'acide acétylsalicylique avec le sodium, le phosphate de calcium et d'acide citrique bicarbonate.

Si les espèces atomiques sont des substances aussi qu'ils présentent une variation de réactivité due à la taille de l'atome et le nombre d'électrons dans le dernier niveau.

De ce fait, le sodium (Na) réagit violemment avec l'eau par rapport au calcium (Ca). De même, le fer (Fe) est facilement oxydé par la vapeur d'eau présente dans l'air ambiant, par rapport au plomb (Pb) qui réaction est beaucoup plus lente.

Les espèces ioniques ont une réactivité très élevée (taux de réaction bas), par rapport à leurs espèces neutres. Ainsi, Mg + 2 est plus réactif que Mg.

État physique des substances

L'état d'agrégation des réactifs influence également la vitesse de réaction. A l'état solide, les particules (atomes) sont très rapprochés, de sorte que la mobilité entre eux est très peu, étant collisions très lentes.

A l'état liquide, les particules ont plus de mobilité, ce qui accélère les réactions par rapport à l'état solide.

Dans l'état gazeux, la réaction est beaucoup plus rapide, car une telle séparation entre les particules des réactifs.

Pour augmenter la vitesse de réaction d'une substance peut être dissous dans de l'eau, de sorte que les molécules sont solubilisés et d'accroître la mobilité entre celui-ci.

Concentration des réactifs

La concentration d'une substance fait référence à la quantité de particules (atomes, ions ou molécules) qui se trouvent dans un volume donné.

Dans une réaction chimique, s'il y a beaucoup de particules, le nombre de collisions entre eux sera très élevé, de sorte que la vitesse de réaction est élevée.

Plus la concentration des réactifs est élevée, plus la vitesse de formation des produits sera grande.

La température

Dans un système réactif consistant en toutes les particules constituant ils sont en mouvement, soit de vibration, comme dans les solides, ou défilement dans le cas des liquides et des gaz.

Dans les deux cas, respectivement la cinétique E et E vibrationnelle est observée. Ces énergies sont directement proportionnelles à la température à laquelle se situe le système.

En augmentant la température du système, les mouvements moléculaires des substances augmentent.

Collisions entre eux est de plus en plus forte, assez à la rupture et la formation de liaison se produit, surmonter l'obstacle de l'énergie d'activation Ea.

À mesure que la température du système augmente, la réactivité augmente et la vitesse de la réaction est donc moins rapide.

Catalyseurs

Ce sont des substances chimiques qui influencent une réaction chimique, soit en augmentant la vitesse de réaction, soit en la diminuant. Sa principale caractéristique est qu'il ne participe pas à la réaction chimique, ce qui signifie que, après la réaction peut être isolé du système.

Un exemple est l'hydrogénation d'un composé organique insaturé avec de l'hydrure de lithium et d'aluminium en tant que catalyseur:

CH3 - CH = CH - CH3 + H2 CH3 - C2 - CH2 - CH3

Dans une équation chimique, le catalyseur est placé au-dessus de la flèche qui indique la direction de la réaction.

Dans une réaction chimique, il peut arriver que le catalyseur et les réactifs ne soient pas dans le même état physique, ce type de système est appelé "hétérogène".

Ce sont les catalyseurs de contact. Les catalyseurs "homogènes" sont ceux qui ont le même état physique que les réactifs et sont appelés transport.

Références

1. Levine, I. Physicochimie. vol.2. McGraw-Hill 2004
2. Capparelli, Alberto Luis Chimie physique de base. E-Book
3. Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016), Cinétique des réactions chimiques. Récupéré: zaloamati.azc.uam.mx.
4. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Facteurs influant sur le taux de réaction chimique. Récupéré: thoughtco.com.