CINÉTIQUE CHIMIQUE
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Localisation de la transformation chimique
Une donnée importante sur la transformation chimique est sa localisation. Il y a d'ailleurs lieu tout d'abord de réexaminer la notion de système chimique : celui-ci est défini comme un certain volume de matière que l'on doit pouvoir, pour l'étudier en tant que tel, limiter par une enveloppe dont de préférence l'interaction chimique avec le système est nulle. Cela est possible assez souvent pour des systèmes évoluant à température faible grâce à des matériaux inertes, verre, « inox », voire titane. Quand cela n'est pas possible, et c'est le cas général pour les hautes températures parce que les parois « réfractaires » sont souvent chimiquement impliquées dans le système, on doit choisir une frontière fictive du système, frontière au travers de laquelle on devra mesurer les transferts de matière relatifs à tous les constituants chimiques du système ; c'est le cas par exemple des fronts de flamme ou des réactions dans les plasmas ionisés, systèmes chimiques où l'on parvient à réaliser des températures de 3 000 0C ou largement supérieures.
Il est également primordial pour la conception des mesures, et pour l'interprétation des résultats, de savoir si la réaction se produit ou non de manière uniforme dans une phase homogène. Une telle réaction est dite homogène au sens strict. Ce cas est très favorable, puisque la mesure, en un point, informe sur l'ensemble, et on essaiera de le réaliser dans les études en laboratoire bien qu'il soit en fait assez exceptionnel dans la pratique. En effet, même dans des systèmes ne comportant qu'une seule phase au sens physico-chimique du terme, les écarts de composition seront souvent tels que, du point de vue cinétique, il faudra l'étudier comme un système non uniforme, c'est-à-dire déterminer l'état et les concentrations des espèces chimiques en tout point du système. Tel est le cas pour l'évolution d'une masse gazeuse ou liquide si la réaction est initiée, ou inhibée, par la paroi du récipient, phénomène fréquent qui [...]
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Écrit par :
- Lucien SAJUS : Docteur ès sciences, ingénieur en chef des Mines, directeur général de la Compagnie française d'études et onstruction Technip.
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ACTIVITÉ, chimie
Grandeur introduite par G. N. Lewis, en 1907, pour exprimer les propriétés thermodynamiques des solutions. En effet, l'expression du potentiel chimique d'un composé dans une solution idéale, donné par la relation μ = k T ln N + μ 0 , où N représente la fraction molaire du composé, n'est valable que dans le cas où la concentration du composé tend vers zéro, c'est-à-dire dans l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/activite-chimie/#i_27881
ANTIOXYGÈNES
Dans le chapitre « Mécanisme » : […] Du point de vue de la cinétique, la réaction d'autoxydation est caractérisée par l'existence d'une période d'induction au début de la réaction, au cours de laquelle la vitesse est pratiquement négligeable. La vitesse de la réaction croît ensuite rapidement puis se stabilise. Ces faits s'accordent avec le mécanisme d'une réaction radicalaire en chaîne. Si l'on représente le composé autoxydable par […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antioxygenes/#i_27881
CATALYSE - Généralités
Dans le chapitre « Cinétique de la catalyse hétérogène » : […] La cinétique des réactions catalysées est dominée par la vitesse de réaction des centres actifs avec les corps de départ ou la vitesse de libération de ces centres par désorption des produits ; ces deux vitesses étant égales lorsque s'est établi le régime stationnaire, l'étape la plus lente gouverne la vitesse globale. Cette compétition pour les centres actifs se traduit souvent par un effet de r […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/catalyse-generalites/#i_27881
COORDINATION (chimie) - Composés de coordination
Dans le chapitre « Mécanismes de réactions » : […] Du point de vue cinétique, les complexes inertes présentent des réactions suffisamment lentes pour être étudiées par les techniques conventionnelles. Par contre, pour les complexes labiles (temps de demi-réaction de 10 -8 à une seconde), seul le développement de techniques spéciales, telles que les méthodes de compétition, de relaxation ou de perturbation spectroscopique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/coordination-chimie-composes-de-coordination/#i_27881
CORROSION
Dans le chapitre « Lois cinétiques d'oxydation des métaux » : […] Le paramètre important pour étudier quantitativement les phénomènes d' oxydation est la variation de l'épaisseur Δ e de la couche d' oxyde ou la variation Δ m du poids de l'échantillon en fonction du temps t pour une température et une pression données. Plusieurs théories (Wagner, Mott et Cabrera, Hauffe et Ilschner) ont été prop […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/corrosion/#i_27881
DEUTÉRIUM
En 1932, H. C. Urey, F. G. Brickwedde et G. M. Murphy mettent en évidence l'existence du deutérium, isotope de l'atome d'hydrogène, en analysant les raies du spectre de Balmer issues d'un résidu lourd de distillation fractionnée d'hydrogène liquide. Ces résultats furent confirmés la même année par W. Bleaknay à l'aide du spectrographe de masse. Le deutérium est un isotope stable, de numéro atomiq […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/deuterium/#i_27881
ENZYMES
Dans le chapitre « Contrôle allostérique » : […] Jusqu'à présent, les enzymes sont apparues comme des protéines dotées d'un seul état fonctionnel de repliement, celui qui serait par définition le plus stable. La découverte faite dans les années 1960 que les protéines pouvaient adopter plusieurs états conformationnels différents, associés à des états fonctionnels différents, traduit la généralité de la plasticité des molécules du vivant. Le co […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/enzymes/#i_27881
EUROPEAN XFEL (laser européen à électrons libres et à rayons X)
Dans le chapitre « Le résultat de l’addition de plusieurs technologies avancées » : […] Le XFEL s’étend sur deux communes : le générateur d’électrons est situé sur le campus de Desy, à Hambourg, et les laboratoires et l’administration près de la ville de Schenefeld, dans le Schleswig-Holstein. Un tunnel de 3,4 kilomètres, creusé entre 6 et 38 mètres de profondeur, relie les deux sites. Dans ce tunnel sont placés la source d’électrons, l’accélérateur linéaire supraconducteur, l’ondul […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/european-xfel/#i_27881
GÉNIE CHIMIQUE
Dans le chapitre « Cinétique chimique » : […] De manière très générale, la formation ou la disparition d'un composé par transformation chimique ou biochimique peut être décrite par un schéma réactionnel du type : On peut la suivre au cours du temps en observant l'avancement ξ de la réaction, ξ étant défini par l'une ou l'autre des équations suivantes : où [A], [B] , ...[X], ...[Y] désignent les concentrations molaires. La vitesse de réactio […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/genie-chimique/#i_27881
HINSHELWOOD CYRIL NORMAN (1897-1967)
Physico-chimiste britannique né et mort à Londres. Cyril Norman Hinshelwood fait ses études à l'université d'Oxford où il obtient son doctorat et où, nommé professeur en 1937, il va effectuer toute sa carrière. Hinshelwood a considérablement contribué par ses recherches au développement des aspects théoriques et pratiques de la cinétique chimique. Dès 1923, il s'intéresse à l'étude cinétique des r […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cyril-norman-hinshelwood/#i_27881
IONS ÉCHANGEURS D'
Dans le chapitre « Cinétique de l'échange » : […] Lorsqu'une résine est mise en contact avec une solution, l'équilibre ne s'établit qu'au bout d'un certain temps. Les échanges entre les deux phases font intervenir le transport des solutés à la surface des grains de l'échangeur d'ions. Ainsi, dans l'échange H + − Na + , l'ion H + doit diffuser d'abord de tout endroit du […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/echangeurs-d-ions/#i_27881
MAGNÉTOCHIMIE
Dans le chapitre « Cinétique et mécanique des réactions chimiques » : […] Théoriquement, à chaque fois qu'une réaction est accompagnée d'une variation de susceptibilité magnétique, il est possible de suivre son évolution par des mesures de magnétisme statique. Cependant, cette méthode n'est intéressante que si cette variation de susceptibilité est suffisamment importante. C'est ainsi que si l'on peut suivre effectivement la polymérisation d'un certain nombre de composés […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetochimie/#i_27881
MÉTALLOGRAPHIE - Essais physico-chimiques
Dans le chapitre « Essais de corrosion sèche » : […] Le problème revient très généralement à étudier la formation d'une couche de produit de corrosion, en particulier d'une couche d'oxyde, à la surface d'un métal ou d'un alliage soumis à l'action d'un gaz à haute température. Les méthodes expérimentales diffèrent suivant qu'on désire étudier la cinétique d'oxydation, la morphologie, la nature ou la structure de l'oxyde, adhérant au métal ou pris is […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallographie-essais-physico-chimiques/#i_27881
RÉACTION, chimie
Dans le chapitre « Mécanisme réactionnel » : […] Se poser la question du mécanisme, en chimie, c'est postuler que la transformation observée au bout du compte, et qu'on dénomme « réaction », a une dynamique intrinsèque. Le mécanisme d'une réaction chimique est la trajectoire qu'elle suit durant son déroulement. C'est, tout au moins, l'ensemble des trajectoires spatiotemporelles suivies par les atomes, qui se sont réorganisés au cours de cette t […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/reaction-chimie/#i_27881
THERMODYNAMIQUE - Thermodynamique chimique
Dans le chapitre « Valeur de ces prévisions » : […] Si l'on calcule à température ordinaire la variation d'énergie libre de la réaction : on trouve une valeur fortement négative : la combinaison des deux gaz devrait donc être très facile ; or, il n'en est rien, et leur mélange persiste indéfiniment. Inversement, à la température ordinaire, le monoxyde d'azote NO devrait se décomposer en ses éléments : or le monoxyde d'azote obtenu chimiquement par […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-thermodynamique-chimique/#i_27881
THERMODYNAMIQUE - Processus irréversibles non linéaires
Dans le chapitre « Cycle de la glycolyse » : […] Ce cycle est l'une des voies importantes de production d'énergie cellulaire, sous forme d'adénosine triphosphate (ATP), à partir de glucose. On a observé que, dans des cellules de levures et dans les muscles, la concentration des intermédiaires glycolytiques peut présenter des oscillations entretenues dont la période est de quelques minutes (cf. rythmes biologiques , fig. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-processus-irreversibles-non-lineaires/#i_27881
VAN'T HOFF JACOBUS HENRICUS (1852-1911)
Chimiste hollandais, né à Rotterdam et mort à Berlin. Van't Hoff entre à l'institut polytechnique de Delft en 1869, puis il va, en 1871, à l'université de Leyde, où il décide de se consacrer à l'étude de la chimie. Il est, pendant l'année 1872-1873, l'élève de Kekulé à Bonn et, l'année suivante, l'élève de C. A. Wurtz à Paris, où il est le condisciple de A. Le Bel. Il soutient son doctorat en 1874 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jacobus-henricus-van-t-hoff/#i_27881
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Pour citer l’article
Lucien SAJUS, « CINÉTIQUE CHIMIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 juillet 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/cinetique-chimique/