Les réactions chimiques 55
. qu e à partir de laquelle il sera possible de calculer la constante de
tl
ite sse . Nanti de ce renseignement, on pourra alors calculer, soit la
v
ite sse de la réaction à laquelle on devrait s'attendre avec une concen�ra tio n donnée de réactifs, soit la concentration résiduelle de ces réactif s ap rès un laps de temps fixé de cette réaction.
Le résultat de l'intégration de l'équation de vitesse dépend de l'ordr e de la réaction considérée. Les déductions des formes intégrées des
équ ation s de vitesse dans le cas de réactions d'ordre zéro, un et deux
se trou vent dans l'appendice. Dans les sections suivantes, ce sont ces
form es intégrées de l'équation de vitesse qui sont présentées, avec
!'e xplica tion des méthodes graphiques qui permettent de déterminer
la valeur des constantes de vitesse.
4,6 Les réactions d'ordre zéro
Dans le cas d'une réaction d'ordre zéro, la puissance à laquelle les
concentrations des réactifs doivent être élevées vaut zéro pour tous les
réactifs. N'importe quel nombre élevé à la puissance zéro est égal à l, de
so rte que, dans ce cas-ci, la vitesse d'une réaction ne dépend pas du tout
de la concentration des réactifs. L'équation de vitesse relative à une telle
réaction est :
Vitesse = -k
(4.2)
Les réactions d'ordre zéro se rencontrent classiquement dans les
situations où il y a catalyse. S'il y a un large excès de molécules de réactifs disponibles, le catalyseur fonctionnera aussi vite qu'il lui est possible,
bref, dès qu'une molécule de réactif a achevé son interaction avec le
catalyseur, une autre prend sa place. Il est impossible d'accélérer la réaction en augmentant la concentration du réactif parce que le catalyseur
ne peut pas fonctionner plus vite. On dit du catalyseur qu'il est saturé.
4.7 Forme intégrée de l'équation de vitesse d'ordre zéro
L'équation de vitesse d'ordre zéro peut être intégrée, ce qui donne :
[A], = [A)o - kt
(4.3)
où [A]o et [A], sont, respectivement, les concentrations de A au
début de la réaction et après qu'un temps t se soit écoulé.
La forme intégrée de l'équation de vitesse sert habituellement à
déterminer la constante de vitesse d'une réaction. Si on arrive à surveiller l'évolution de la concentration de A par un moyen quelconque
(par exemple, en prélevant des échantillons du mélange réactionnel à
des intervalles réguliers et en les analysant), il est alors possible de mettre en graphique [A], en fonction de t. Ce graphique fe ra apparaître une
ligne droite de pente égale à -k et d'ordonnée à l'origine [A]0•
La vitesse d'une réaction
d'ordre zéro est indépendante
de la conc htration des
réactifs.
es:•
Temosfmin
Mise en graphique de [Al en
fonction du temps pour une
réaction d'ordre zéro.
Les formes intégrées des
équations de vitesse
permettent de déterminer
les constantes de vitesse.
. qu e à partir de laquelle il sera possible de calculer la constante de
tl
ite sse . Nanti de ce renseignement, on pourra alors calculer, soit la
v
ite sse de la réaction à laquelle on devrait s'attendre avec une concen�ra tio n donnée de réactifs, soit la concentration résiduelle de ces réactif s ap rès un laps de temps fixé de cette réaction.
Le résultat de l'intégration de l'équation de vitesse dépend de l'ordr e de la réaction considérée. Les déductions des formes intégrées des
équ ation s de vitesse dans le cas de réactions d'ordre zéro, un et deux
se trou vent dans l'appendice. Dans les sections suivantes, ce sont ces
form es intégrées de l'équation de vitesse qui sont présentées, avec
!'e xplica tion des méthodes graphiques qui permettent de déterminer
la valeur des constantes de vitesse.
4,6 Les réactions d'ordre zéro
Dans le cas d'une réaction d'ordre zéro, la puissance à laquelle les
concentrations des réactifs doivent être élevées vaut zéro pour tous les
réactifs. N'importe quel nombre élevé à la puissance zéro est égal à l, de
so rte que, dans ce cas-ci, la vitesse d'une réaction ne dépend pas du tout
de la concentration des réactifs. L'équation de vitesse relative à une telle
réaction est :
Vitesse = -k
(4.2)
Les réactions d'ordre zéro se rencontrent classiquement dans les
situations où il y a catalyse. S'il y a un large excès de molécules de réactifs disponibles, le catalyseur fonctionnera aussi vite qu'il lui est possible,
bref, dès qu'une molécule de réactif a achevé son interaction avec le
catalyseur, une autre prend sa place. Il est impossible d'accélérer la réaction en augmentant la concentration du réactif parce que le catalyseur
ne peut pas fonctionner plus vite. On dit du catalyseur qu'il est saturé.
4.7 Forme intégrée de l'équation de vitesse d'ordre zéro
L'équation de vitesse d'ordre zéro peut être intégrée, ce qui donne :
[A], = [A)o - kt
(4.3)
où [A]o et [A], sont, respectivement, les concentrations de A au
début de la réaction et après qu'un temps t se soit écoulé.
La forme intégrée de l'équation de vitesse sert habituellement à
déterminer la constante de vitesse d'une réaction. Si on arrive à surveiller l'évolution de la concentration de A par un moyen quelconque
(par exemple, en prélevant des échantillons du mélange réactionnel à
des intervalles réguliers et en les analysant), il est alors possible de mettre en graphique [A], en fonction de t. Ce graphique fe ra apparaître une
ligne droite de pente égale à -k et d'ordonnée à l'origine [A]0•
La vitesse d'une réaction
d'ordre zéro est indépendante
de la conc htration des
réactifs.
es:•
Temosfmin
Mise en graphique de [Al en
fonction du temps pour une
réaction d'ordre zéro.
Les formes intégrées des
équations de vitesse
permettent de déterminer
les constantes de vitesse.