Il y a actuellement 5 visiteur(s) connecté(s) sur ce site !

Terminale-Chimie-chap 1 :
Transformations lentes et rapides

Définitions :

• Complétez :

  Une transformation est dite rapide lorsqu'elle se fait dans un temps trop court pour que nous puissions suivre l'évolution à l'oeil nu.


• Donnez des exemples de réactions chimiques rapide :

  Les réactions de précipitation (formation de AgCl, de Cu(OH)₂) et les réactions acido-basiques (réaction entre l'acide éthnoïque et la soude par exemple) sont considérées comme rapides.

• Complétez :

  Une transformation est dite lente lorsqu'on peut la suivre à l'oeil nu.
  On pourra également suivre ces transformations à l'aide d'instruments de mesure : ex : pHmètre, spectrophotomètre, conductimètre, capteur de pression.
  
  
• Donnez des exemples de réactions chimiques lentes :

  Les réactions d'oxydoréduction sont souvent lentes.
  Il existe même des réactions infiniment lentes, comme celles qui font vieillir le vin.

Rappels d'oxydoréduction :

• Donnez la définition d'un oxydant et rappelez à quelle demi-équation électronique il répond :

  Un oxydant est une espèce chimique susceptible de gagner des électrons selon l'équation : ox + n e^- = red.

• Donnez la définition d'un réducteur et rappelez à quelle demi-équation électronique il répond :

  Un réducteur est une espèce chimique susceptible de perdre des électrons selon l'équation : red = ox + n e^-.

• Comment appelle-t-on l'ensemble d'un oxydant et d'un réducteur liés par une demi-équation électronique ? Quelle notation utilisons-nous pour cet ensemble ?

  Un oxydant et un réducteur liés par une demi-équation électronique forment un couple d'oxydoréduction que l'on note ox/red.

• Complétez :

  Dans l'équation ox + n e^- = red, on dit que ox est l'oxydant conjugué de red et que red est le réducteur conjugué de ox.
  
  
• Donnez la définition d'une équation d'oxydoréduction :

  Une réaction d'oxydoréduction met en jeu un transfert d'électrons entre l'oxydant d'un couple oxydoréducteur le réducteur d'un autre couple oxydoréducteur.

Exemple et méthode d'écriture des réactions d'oxydoréduction :

Nous voulons écrire l'équation d'oxydoréduction qui se produit lorsque l'on met en présence les ions permanaganate MnO₄^-_(aq) avec les ions ferreux Fe²⁺_(aq).
Ces deux espèces chimiques appartiennent aux couples :
MnO₄^-_(aq) / Mn²⁺_(aq) et Fe³⁺_(aq) / Fe²⁺_(aq)

1. Il faut tout d'abord écrire les deux demi-équations électroniques :
   
   
   1. On écrit ox + e^- = red ou red = ox + e^- selon les espèces mis en présence :

      Donc ici : MnO₄^-_(aq) + e^- = Mn²⁺_(aq)
      et Fe²⁺_(aq) = Fe³⁺_(aq) + e^-

   2. On équilibre ensuite tous les atomes autre que O et H :

      Cette étape est déjà faite dans ce cas :
      MnO₄^-_(aq) + e^- = Mn²⁺_(aq)
      et Fe²⁺_(aq) = Fe³⁺_(aq) + e^-

   3. On équilibre les atomes d'oxygène en ajoutant des molécules d'eau (car on est en solution aqueuse) :

      MnO₄^-_(aq) + e^- = Mn²⁺_(aq) + 4 H₂O_(l)
      et la deuxième équation ne change pas Fe²⁺_(aq) = Fe³⁺_(aq) + e^-

   4. On équilibre les atomes d'hydrogène en ajoutant des protons H⁺ (si on doit le faire, le milieu est généralement acidifié) :

      MnO₄^-_(aq) + 8 H⁺ + e^- = Mn²⁺_(aq) + 4 H₂O_(l)
      et la deuxième équation ne change pas Fe²⁺_(aq) = Fe³⁺_(aq) + e^-

   5. On termine en complétant avec le nombre d'électrons nécessaire pour avoir conservation des charges électriques dans chaque demi-équation :

      MnO₄^-_(aq) + 8 H⁺ + 5 e^- = Mn²⁺_(aq) + 4 H₂O_(l)
      et Fe²⁺_(aq) = Fe³⁺_(aq) + 2 e^-

2. Il faut ensuite s'arranger pour avoir le même nombre d'électrons échangés dans les deux demi-équations électroniques :

   On veut se ramener à un nombre d'électrons échangés commun.
   
   Comme ici il y a 5 électrons échangés dans une demi-équation et 2 électrons échangés dans l'autre, on va se ramener à 10 électrons échangés pour chacune.
   
   Ainsi on fait :
   MnO₄^-_(aq) + 8 H⁺ + 5 e^- = Mn²⁺_(aq) + 4 H₂O_(l) (*2)
   et Fe²⁺_(aq) = Fe³⁺_(aq) + 2 e^- (*5)
   
   Donc :
   2 MnO₄^-_(aq) + 16 H⁺ + 10 e^- = 2 Mn²⁺_(aq) + 8 H₂O_(l)
   et 5 Fe²⁺_(aq) = 5 Fe³⁺_(aq) + 10 e^- (*5)
   
   

3. Il ne reste plus qu'à additionner membre à membre les deux demi-équations électroniques :

   2 MnO₄^-_(aq) + 5 Fe²⁺_(aq) + 16 H⁺ = 2 Mn²⁺_(aq) + 5 Fe³⁺_(aq) + 8 H₂O_(l)
   
   Pour certaines équations, il peut y avoir des protons et des molécules d'eau de part et d'autre du signe égal, il faudra alors simplifier.

Influence de paramètres sur la vitesse de réaction :

• Comment appelle-t-on ces paramètres ?

  Ils sont nommés facteurs cinétiques.

• Qui sont-ils et dans quel sens influencent-ils la vitesse des réactions ?
  
  
  • Il y a tout d'abord la température :
    Généralement, plus la température du milieu est grande, plus la vitesse de réaction est grande.
  • Il y a également la concentration des réactifs :
    L'évolution du système chimique est d'autant plus rapide que les concentrations initiales des réactifs sont grandes.
  • Il existe d'autres facteurs, comme la présence de catalyseur, la présence ou non de lumière, le solvant dans lequel est effectuée la réaction chimique étudiée ...