En cinétique chimique, la vitesse de réaction décrit la rapidité avec laquelle les réactifs sont convertis en produits. La loi tarifaire exprime mathématiquement cette relation, en incorporant une constante de vitesse et des exposants qui représentent l'ordre de réaction par rapport à chaque réactif. La détermination expérimentale de ces exposants est essentielle pour comprendre les mécanismes réactionnels et optimiser les processus industriels.
Mesurez le taux initial de formation du produit tout en faisant varier les concentrations ou pressions initiales de chaque réactif. Tracez les données pour identifier comment le taux évolue avec chaque composant, révélant l'ordre de réaction et permettant le calcul de la constante de taux.
L'ordre d'une réaction fait référence à la puissance à laquelle la concentration de chaque réactif est augmentée dans la loi de vitesse. Ce n'est pas la même chose que le coefficient stœchiométrique dans l'équation équilibrée ; il reflète plutôt la sensibilité du taux aux changements de concentration.
Dans une véritable réaction d’ordre zéro, la vitesse de réaction reste constante dans le temps, à condition que les réactifs soient présents. Graphiquement, la concentration d'un réactif diminue linéairement avec le temps, tandis que la concentration du produit augmente linéairement. La pente de ces lignes est égale à la constante de vitesse k, mais k n'est pas fonction de la concentration du réactif.
En pratique, de nombreuses réactions apparaissent d’ordre zéro dans des conditions spécifiques, telles que les réactions catalysées par des enzymes à des niveaux de substrat saturants ou les processus médiés par la surface dans lesquels la surface active devient un facteur limitant. Ceux-ci sont souvent appelés pseudo ordre zéro. parce que l'hypothèse n'est valable que jusqu'à ce qu'un réactif soit épuisé.
Une analyse cinétique précise repose sur la méthode du taux initial . Suivez ces étapes :
Les pièges typiques incluent :
Pour les apprenants visuels, un didacticiel YouTube concis du Dr Kim du MIT présente la méthode du taux initial avec des ensembles de données réels :https://www.youtube.com/watch?v=example .
Crédit image :SARINYAPINNGAM/iStock/GettyImages