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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 204 — #212
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CHAPITRE 4 – CINÉTIQUE CHIMIQUE
La constante de vitesse d’une réaction d’ordre zéro possède la dimension d’une concentration
divisée par un temps. L’unité courante est la mol·L −1 ·s −1 . Les réactions d’ordre zéro sont
rares ; il s’agit souvent de réactions hétérogènes dont la vitesse est limitée par la surface de
contact entre phases.
Exemple : la décomposition de la phosphine (PH 3 ) en phosphore et dihydrogène à haute
température sur fil de tungstène est un exemple de réaction d’ordre zéro.
2 PH 3
−→
2 P + 3 H 2 .
Réaction du premier ordre
À une réaction chimique présentant un ordre un par rapport à un réactif R et un ordre zéro par
rapport à tous les autres réactifs peuvent correspondre différentes stœchiométries. L’aspect
cinétique de la réaction chimique se réduit au schéma simple suivant :
R
−→
P.
L’expression de la loi de vitesse est : −
d[R]
dt
= k[R], soit : −
d[R]
[R]
= kdt. Les conditions
initiales sont : [R] = [R] o à t = 0 ; l’intégration de cette loi conduit à une loi de décroissance
exponentielle en fonction du temps :
[R] = [R] o exp(−kt)
ou encore :
ln
[R]
[R] o
= −kt.
La constante k peut être déterminée en représentant ln[R] = f (t), on obtient une droite de
coefficient directeur −k (figure 4.8)
ln [R]
t
−k
0
FIGURE 4.8 – Tracé de ln[R] = f (t)
La constante de vitesse d’une réaction du premier ordre possède la dimension de l’inverse
d’un temps. Elle est souvent exprimée en s −1 ou une autre unité de temps (min −1 ou h −1 ).
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