L’essentiel du cours 713
La réaction α A + β B
γ C admet un ordre si la loi de vitesse se met sous la forme :
v = k[A]
p [B]
q
où k est le coefficient de vitesse et p (respectivement q) est l’ordre partiel par rapport à
A (respectivement B).
La somme des ordres partiels p + q = r est appelée ordre global de la réaction.
Définition : Ordre d’une réaction
Le coefficient de vitesse est aussi appelé constante de vitesse bien qu’elle dépende de la
température.
Certaines réactions n’admettent pas d’ordre, d’autres admettent un ordre initial mais
pas d’ordre courant (à un instant quelconque). Parfois, la loi de vitesse fait intervenir
la concentration en produit ou en catalyseur. Les ordres sont la plupart du temps des
entiers naturels (comme 0, 1 ou 2) mais ils peuvent être fractionnaires ou négatifs.
La connaissance de l’unité de k permet de déterminer l’ordre global r = p + q de la réaction.
En effet : k =
v
[A] p [B] q donc : [k] =
[v]
[concentration] r en mol
(1 − r)
· L
−(1 − r)
· s
−1 .
avec N représente une quantité de matière, L une longueur et T un temps.
En résumé, on obtient :
Ordre global de la réaction
0
1
2
Unité usuelle de k
mol · L
−1
· s
−1
s
−1
mol
−1
· L · s
−1
Peut-on prévoir l’ordre d’une réaction à l’aide de son équation bilan ?
Non cela n’est pas possible. En réalité, la loi de vitesse d’une réaction dépend du processus microscopique par lequel la réaction a lieu. Il faudrait donc étudier le mécanisme réactionnel, qui est
l’ensemble des étapes élémentaires microscopiques permettant de passer des réactifs aux produits.
Si le mécanisme de la réaction est inconnu, on doit faire une étude expérimentale pour déterminer
la loi de vitesse. On pourra ensuite proposer un mécanisme qui soit en accord avec cette loi.
Dans la suite de ce cours, nous allons exploiter les résultats expérimentaux que nous avons
obtenus lors de l’étude de la réaction totale de saponification de l’éthanoate d’éthyle :
CH 3 CO 2 C 2 H 5 + OH
–
CH 3 CO
–
2 + C 2 H 5 OH
La vitesse de réaction est définie par v = −
d[CH 3 CO 2 C 2 H 5 ]
dt
= −
d[OH
– ]
dt
. Si nous faisons l’hypothèse qu’il existe un ordre partiel pour chacun des deux réactifs, la vitesse de la réaction s’écrit :
v = k[CH 3 CO 2 C 2 H 5 ]
p [OH
– ]
q
Comment déterminer l’ordre global d’une réaction ?
Il faut choisir des conditions expérimentales permettant d’exprimer simplement une concentration
en fonction de l’autre. Cela peut être réalisé en utilisant un mélange stœchiométrique, c’est-àdire un mélange réactionnel contenant les réactifs dans les proportions données par la stœchiométrie
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
La réaction α A + β B
γ C admet un ordre si la loi de vitesse se met sous la forme :
v = k[A]
p [B]
q
où k est le coefficient de vitesse et p (respectivement q) est l’ordre partiel par rapport à
A (respectivement B).
La somme des ordres partiels p + q = r est appelée ordre global de la réaction.
Définition : Ordre d’une réaction
Le coefficient de vitesse est aussi appelé constante de vitesse bien qu’elle dépende de la
température.
Certaines réactions n’admettent pas d’ordre, d’autres admettent un ordre initial mais
pas d’ordre courant (à un instant quelconque). Parfois, la loi de vitesse fait intervenir
la concentration en produit ou en catalyseur. Les ordres sont la plupart du temps des
entiers naturels (comme 0, 1 ou 2) mais ils peuvent être fractionnaires ou négatifs.
La connaissance de l’unité de k permet de déterminer l’ordre global r = p + q de la réaction.
En effet : k =
v
[A] p [B] q donc : [k] =
[v]
[concentration] r en mol
(1 − r)
· L
−(1 − r)
· s
−1 .
avec N représente une quantité de matière, L une longueur et T un temps.
En résumé, on obtient :
Ordre global de la réaction
0
1
2
Unité usuelle de k
mol · L
−1
· s
−1
s
−1
mol
−1
· L · s
−1
Peut-on prévoir l’ordre d’une réaction à l’aide de son équation bilan ?
Non cela n’est pas possible. En réalité, la loi de vitesse d’une réaction dépend du processus microscopique par lequel la réaction a lieu. Il faudrait donc étudier le mécanisme réactionnel, qui est
l’ensemble des étapes élémentaires microscopiques permettant de passer des réactifs aux produits.
Si le mécanisme de la réaction est inconnu, on doit faire une étude expérimentale pour déterminer
la loi de vitesse. On pourra ensuite proposer un mécanisme qui soit en accord avec cette loi.
Dans la suite de ce cours, nous allons exploiter les résultats expérimentaux que nous avons
obtenus lors de l’étude de la réaction totale de saponification de l’éthanoate d’éthyle :
CH 3 CO 2 C 2 H 5 + OH
–
CH 3 CO
–
2 + C 2 H 5 OH
La vitesse de réaction est définie par v = −
d[CH 3 CO 2 C 2 H 5 ]
dt
= −
d[OH
– ]
dt
. Si nous faisons l’hypothèse qu’il existe un ordre partiel pour chacun des deux réactifs, la vitesse de la réaction s’écrit :
v = k[CH 3 CO 2 C 2 H 5 ]
p [OH
– ]
q
Comment déterminer l’ordre global d’une réaction ?
Il faut choisir des conditions expérimentales permettant d’exprimer simplement une concentration
en fonction de l’autre. Cela peut être réalisé en utilisant un mélange stœchiométrique, c’est-àdire un mélange réactionnel contenant les réactifs dans les proportions données par la stœchiométrie
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