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F I C H E 2 9 – M é c a n i s m e s r é a c t i o n n e l s
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donc
d[X r ]
dt
= 0 (sa vitesse de formation est égale à sa vitesse de disparition). Il s’agit
de l’hypothèse de l’approximation de l’état quasi stationnaire (AEQS).
C’est généralement le cas pour les intermédiaires réactionnels radicalaires notés X
•
r .
III Énergie d’activation
• Loi d’Arrhenius
Soit la réaction quasi-totale d’équation bilan :
R 1 + R 2 −→ Produits
Seule une partie des espèces R 1 et R 2 pouvant franchir un seuil d’énergie conduisent
à la formation des produits : ce seuil (ou barrière) d’énergie est appelé énergie d’activation et se note E a (en kJ · mol –1 ) : se rapporter à la figure 1.
La loi d’Arrhenius (de nature expérimentale) fournit une relation entre la constante de
vitesse k et E a à la température T :
k = Ae
−
E a
RT
A est le facteur pré-exponentiel : il ne dépend pas de T dans cette loi et s’exprime avec
la même unité que celle de k.
R : constante des gaz parfaits.
On admettra que pour un certain domaine de température, l’énergie d’activation E a est
constante. Lorsque T augmente, k augmente (avec E a > 0) donc la vitesse de réaction
augmente.
Le tracé du graphe ln(k) en fonction de
1
T
est une droite décroissante de coefficient
directeur : −
E a
R
, ce qui permet de calculer E a (figure 2).
R 1 + R 2
E a
Énergie
Produits
1
T
lnA
ln k
Figure 1
Figure 2