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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page iii — #3
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TABLE DES MATIÈRES
2.14 Molécules possédant des atomes du bloc d . . . . . . . . . . . . . . 163
2.15 Représentations de LEWIS et réactivité chimique . . . . . . . . . . . 164
3
Mésomérie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
3.1
Plusieurs représentations de LEWIS possibles . . . . . . . . . . . . . 164
3.2
Délocalisation des électrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
3.3
Formes mésomères et structure électronique . . . . . . . . . . . . . . 165
3.4
Symbole de mouvement électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
3.5
Système conjugué et longueur de liaison . . . . . . . . . . . . . . . . 168
4
Polarité des molécules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
4.1
Notion de moment dipolaire électrostatique . . . . . . . . . . . . . . 169
4.2
Moment dipolaire d’une distribution de charge . . . . . . . . . . . . 170
4.3
Moment dipolaire des molécules diatomiques . . . . . . . . . . . . . 170
4.4
Molécules polyatomiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.5
Influence de la géométrie sur le moment dipolaire . . . . . . . . . . . 171
Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
4 Cinétique chimique
189
1
Concepts fondamentaux de la cinétique chimique . . . . . . . . . . . . . . . 189
1.1
Système considéré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
1.2
Vitesse de formation d’un produit, de disparition d’un réactif . . . . . 190
1.3
Vitesse de réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
1.4
Équation empirique de vitesse, notion d’ordre . . . . . . . . . . . . . 192
1.5
Types de réactions chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
2
Méthodes expérimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
2.1
Méthodes physiques et chimiques en cinétique . . . . . . . . . . . . 195
2.2
Exemples de méthodes physiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
3
Analyse des résultats expérimentaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
3.1
Méthode différentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
3.2
Méthode des vitesses initiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
3.3
Méthode d’intégration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
3.4
Temps de demi-réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
3.5
Analyse des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
4
Influence de la température sur la vitesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
4.1
Résultats expérimentaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
4.2
Équation d’ARRHÉNIUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
4.3
Autres facteurs influençant la vitesse des réactions . . . . . . . . . . 216
Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Activité documentaire : notions de mécanisme réactionnel . . . . . . . . . . 219
Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
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TABLE DES MATIÈRES
2.14 Molécules possédant des atomes du bloc d . . . . . . . . . . . . . . 163
2.15 Représentations de LEWIS et réactivité chimique . . . . . . . . . . . 164
3
Mésomérie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
3.1
Plusieurs représentations de LEWIS possibles . . . . . . . . . . . . . 164
3.2
Délocalisation des électrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
3.3
Formes mésomères et structure électronique . . . . . . . . . . . . . . 165
3.4
Symbole de mouvement électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
3.5
Système conjugué et longueur de liaison . . . . . . . . . . . . . . . . 168
4
Polarité des molécules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
4.1
Notion de moment dipolaire électrostatique . . . . . . . . . . . . . . 169
4.2
Moment dipolaire d’une distribution de charge . . . . . . . . . . . . 170
4.3
Moment dipolaire des molécules diatomiques . . . . . . . . . . . . . 170
4.4
Molécules polyatomiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
4.5
Influence de la géométrie sur le moment dipolaire . . . . . . . . . . . 171
Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
4 Cinétique chimique
189
1
Concepts fondamentaux de la cinétique chimique . . . . . . . . . . . . . . . 189
1.1
Système considéré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
1.2
Vitesse de formation d’un produit, de disparition d’un réactif . . . . . 190
1.3
Vitesse de réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
1.4
Équation empirique de vitesse, notion d’ordre . . . . . . . . . . . . . 192
1.5
Types de réactions chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
2
Méthodes expérimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
2.1
Méthodes physiques et chimiques en cinétique . . . . . . . . . . . . 195
2.2
Exemples de méthodes physiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
3
Analyse des résultats expérimentaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
3.1
Méthode différentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
3.2
Méthode des vitesses initiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
3.3
Méthode d’intégration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
3.4
Temps de demi-réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
3.5
Analyse des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
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Influence de la température sur la vitesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
4.1
Résultats expérimentaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
4.2
Équation d’ARRHÉNIUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
4.3
Autres facteurs influençant la vitesse des réactions . . . . . . . . . . 216
Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Activité documentaire : notions de mécanisme réactionnel . . . . . . . . . . 219
Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
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