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Cl
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Le facteur de fréquence (Z)
A une température donnée, la fréquence des collisions (Z) par lesquelles se réalise une
réaction élémentaire est d'autant plus grande que la concentration en espèces concernées
est importante : plus les molécules sont nombreuses dans un volume donné, plus elles
ont de chances d'entrer en collision. La vitesse de réaction est donc proportionnelle à
cette fréquence.
Cependant, parmi les collisions, certaines sont efficaces alors que d'autres ne le sont
pas. Si toutes les collisions donnaient effectivement lieu à une réaction, les vitesses
de toutes les réactions en phase gazeuse seraient à peu près les mêmes à 25 °C et très
élevées: - l · 10 9 mol· L- 1 · s- 1 . Toutes les réactions seraient pratiquement instantanées,
ce qui n'est pas le cas. Les vitesses réelles des réactions sont variables, mais elles sont en
moyenne de l · tolO à 1 · 10 12 fois plus faibles que cette prévision. Ceci démontre bien
que toutes les collisions ne sont pas suivies d'effet et que beaucoup d'entre elles sont
inefficaces. On admet généralement qu' environ une collision sur l · to 10 «déclenche»
effectivement une réaction. Les autres collisions, c'est-à-dire presque toutes, s'assimilent
à de simples chocs élastiques. Mal orientées, ou pas suffisamment énergétiques, les
molécules rebondissent les unes sur les autres comme des boules de billard et repartent
dans des directions différentes, en ayant éventuellement réparti différemment leur énergie
cinétique, mais sans avoir réagi et conduit à la formation de produits.
Le facteur d'orientation (P)
Les atomes entre lesquels va s'établir une liaison doivent s'approcher suffisamment
l'un de l'autre pour que leurs nuages électroniques puissent se recouvrir. Cela nécessite
au moment du choc une orientation appropriée des molécules comme le montre la figure
ci-dessous.
Pour la réaction : NO(g) + N0 3 (g) ~ 2 N0 2 (g)
Inefficace
t Inefficace
Inefficace
Inefficace
Efficace
Mauvaise
orientat ion
}
Bonne
orientation
Les collisions, dont l' orientation (P) et la fréquence (Z) obéissent aux lois du hasard,
ne satisfont pas nécessairement aux conditions de collisions optimales. L ' importance
de ces facteurs est variable et ils peuvent contribuer de façon significative à réduire la
vitesse de la réaction. Ces deux facteurs constituent le terme A del' équation d' Arrhénius.
A =P·Z
3 17
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ont de chances d'entrer en collision. La vitesse de réaction est donc proportionnelle à
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Le facteur d'orientation (P)
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ne satisfont pas nécessairement aux conditions de collisions optimales. L ' importance
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vitesse de la réaction. Ces deux facteurs constituent le terme A del' équation d' Arrhénius.
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