CINÉTIQUE CHIMIQUE
Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis
Schéma et mécanisme réactionnels
La description par des équations stœchiométriques d'une transformation chimique n'en montre que l'état initial et l'état final. La cinétique doit être capable de décrire l'enchaînement des étapes chimiques menant de l'un à l'autre : c'est le schéma réactionnel ; elle cherche même à décrire comment, dans un acte chimique élémentaire, se produit l'enchaînement des liaisons : c'est le mécanisme réactionnel.
Schéma réactionnel
Le fait que les réactifs interviennent dans l'équation cinétique par des relations plus ou moins complexes, qui souvent ne sont plus représentables par un ordre, indique bien que la plupart des réactions ne se ramènent pas à un acte unique entre les diverses molécules présentes dans l'équation stœchiométrique, mais se réalisent par un enchaînement d'étapes élémentaires : cet ensemble constitue le schéma réactionnel. Lorsque la réaction se consomme en un acte unique, elle est dite élémentaire et son schéma se réduit à l'équation stœchiométrique. En raison de la faible probabilité pour des partenaires de réactions de se rencontrer, au même instant, dans une disposition géométrique adéquate et avec une énergie suffisante pour réagir, les processus élémentaires ne comportent qu'un nombre réduit de molécules libres, une, deux, et très rarement trois. D'une manière générale, une réaction impliquant plus d'espèces, réactifs, catalyseurs ou initiateurs adjuvants, s'opérera nécessairement par un schéma complexe. Il y a lieu cependant de souligner qu'une stœchiométrie simple ne supposera pas un schéma réactionnel simple ; de très nombreux cas le montrent.
Les actes chimiques élémentaires n'impliquant qu'un nombre réduit de molécules et ne modifiant qu'un nombre faible de liaisons, il s'ensuit que tout regroupement ou réarrangement de quelque importance doit se produire par une suite de processus qui ne réalisent chacun qu'une transformation minime. C'est le principe du moindre changement de structure. Ce principe s'applique aussi bien à un processus de synthèse qu'à un processus de dégradation : un édifice complexe se désagrég [...]
1
2
3
4
5
…
pour nos abonnés,
l’article se compose de 15 pages
Écrit par :
- Lucien SAJUS : Docteur ès sciences, ingénieur en chef des Mines, directeur général de la Compagnie française d'études et onstruction Technip.
Classification
Autres références
« CINÉTIQUE CHIMIQUE » est également traité dans :
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
Voir aussi
Pour citer l’article
Lucien SAJUS, « CINÉTIQUE CHIMIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/cinetique-chimique/