RÉACTION, chimie

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

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 transformation. Comme la science équivaut à une narration, convenons d'appeler « mécanisme » la suite des épisodes successifs au cours d'une transformation chimique. On pourrait le qualifier encore de scénario pour cette réaction chimique.

Prenons un exemple. Dans la déshydratation de l'éthanol C2H5OH en éthylène C2H4, l'excision d'une molécule d'eau H2O débute-t-elle par le départ du groupement OH ou par celui d'un atome d'hydrogène H ? Cet atome d'hydrogène est-il expulsé sous forme de son seul noyau, le proton H+, ou accompagné d'un (H), voire de deux (H) électrons ? La vitesse de la transformation dépend-elle ou non de la rupture de la liaison carbone-hydrogène que l'on constate en fin de transformation ? Quel est l'atome de carbone subissant la perte de l'un des atomes d'hydrogène dont il est porteur ?

Étudier un mécanisme réactionnel, c'est répondre à de telles questions, motivées par le désir de tout savoir du comportement des molécules intervenant dans une transformation.

La préoccupation mécanistique vint aux chimistes avec l'avènement de la chimie physique au tournant du xxe siècle. Des pionniers de cette problématique comme Nevil Vincent Sidgwick (1873-1952), Arthur Michael (1853-1942) et Arthur Lapworth (1872-1941) se basèrent sur la thermodynamique et sur des mesures cinétiques. Ils commencèrent à se poser la question des étapes successives dans les réactions.

L'outil cinétique leur donna des éléments de réponse. Il continue d'être très utilisé. La vitesse d'une réaction se mesure par le taux de disparition, avec le temps, des partenaires réactionnels ou réactants, ou encore par le taux d'apparition, toujours avec le temps, des produits de cet [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 5 pages

Écrit par :

  • : professeur honoraire à l'École polytechnique et à l'université de Liège (Belgique)

Classification

Autres références

«  RÉACTION, chimie  » est également traité dans :

ABZYMES

  • Écrit par 
  • Joël CHOPINEAU, 
  • Alain FRIBOULET, 
  • Sabine PILLE, 
  • Daniel THOMAS
  • , Universalis
  •  • 1 035 mots

Le concept d'anticorps catalytique, ou abzyme (contraction d’ antibody et enzyme ), fut énoncé dès les années 1940 par Linus Pauling. S’appuyant sur le fait que la réaction chimique de transformation d'une molécule en une autre passe par un état de transition, qui représente une barrière énergétique à franchir, Pauling suggéra qu'une enzyme, pour favoriser une réaction, abaisse cette barrière én […] Lire la suite

ACIDES & BASES

  • Écrit par 
  • Yves GAUTIER, 
  • Pierre SOUCHAY
  •  • 12 609 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Réactions de déplacement »  : […] Lorsque les atomes de l'acide possèdent leur coordinence maximale, l'atome A sur lequel le donneur (base B) fixe ses électrons doit rompre sa liaison avec un autre atome C ; on assiste ainsi à une réaction de déplacement, dont un exemple a déjà été donné à propos de NH 3 et H 3 O +  ; l'espèce déplacée emporte le doublet de la liaison A — C (réaction 11 ). Ce type s'appelle substitution nucléoph […] Lire la suite

AFFINITÉ CHIMIQUE

  • Écrit par 
  • Paul GLANSDORFF
  •  • 1 174 mots

La notion d'affinité chimique est relativement ancienne. On la rencontre déjà, bien que sous un aspect encore purement qualitatif, dans les spéculations des alchimistes sur la transmutation des métaux au Moyen Âge (Albert le Grand, 1193-1280). Quant au terme lui-même, il semble avoir été introduit en chimie vers 1773 par le Hollandais Boerhaave de Leyde. Il faut attendre ensuite la seconde moit […] Lire la suite

ASTROCHIMIE

  • Écrit par 
  • David FOSSÉ, 
  • Maryvonne GERIN
  •  • 4 379 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « La chimie sur les grains de poussière interstellaire »  : […] En plus des PAH, il existe dans l'espace toute une gamme de particules solides contenant du carbone. Fullerènes, graphite, suies, nanotubes et même diamants (de quelques nanomètres) constituent probablement une partie des poussières interstellaires (cf. figure) . Les grains de silicates, formés dans les enveloppes d'étoiles en fin de vie, riches en oxygène, sont au moins aussi importants. Le rôle […] Lire la suite

BIOÉNERGÉTIQUE

  • Écrit par 
  • Pierre KAMOUN, 
  • Paul MAZLIAK, 
  • Alexis MOYSE, 
  • Jacques TONNELAT
  • , Universalis
  •  • 5 211 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Les conversions d'énergie »  : […] Les réactions biochimiques se déroulant à température sensiblement constante, les processus biologiques d'utilisation de l'énergie ne provoquent proportionnellement pas une augmentation d'entropie aussi importante que les machines thermiques qui fonctionnent en utilisant une différence de température, suivant un principe complètement différent. Tandis que, dans un four solaire, la lumière absorbée […] Lire la suite

CARBONYLATION

  • Écrit par 
  • Dina SURDIN
  •  • 24 mots

Réaction par laquelle on fait apparaître un groupement carbonyle c'est-à-dire une fonction cétone ou aldéhyde dans une molécule. […] Lire la suite

CARBOXYLATION

  • Écrit par 
  • Dina SURDIN
  •  • 35 mots

Réaction par laquelle on introduit la fonction acide COOH dans une molécule. Inversement, la décarboxylation élimine du dioxyde de carbone, CO 2 , et fait disparaître la fonction acide. […] Lire la suite

CATALYSE

  • Écrit par 
  • Henri Jean-Marie DOU, 
  • Jean-Eugène GERMAIN
  •  • 8 404 mots
  •  • 8 médias

Le terme catalyse a été forgé par Berzelius en 1835 pour désigner l'ensemble des effets chimiques produits par les catalyseurs. On appelle catalyseur « toute substance qui altère la vitesse d'une réaction chimique sans apparaître dans les produits finaux » (Ostwald, 1902). La catalyse est donc une branche de la cinétique chimique qui, de façon plus générale, étudie l'influence de tous les facte […] Lire la suite

CATALYSEURS MÉTALLOCÈNES

  • Écrit par 
  • Roger SPITZ
  •  • 2 049 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « La chimie de la polymérisation »  : […] Les polymères produits par réactions en chaîne, en particulier l'essentiel des polymères thermoplastiques, se sont développés en deux temps : il a fallu tout d'abord connaître les réactions, puis les contrôler parfaitement. Pour la polymérisation, on peut utiliser les outils de base de la synthèse organique, par exemple en faisant interagir une espèce électrophile, pauvre en électrons, et une espè […] Lire la suite

CHIMIE - La chimie aujourd'hui

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 10 832 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Catalyse hétérogène »  : […] Les réactants et le catalyseur se trouvent dans des phases distinctes (d'où le qualificatif « hétérogène ») : un catalyseur solide et des réactants le plus souvent en phase gazeuse. Ainsi, les molécules gazeuses diffusent jusqu'à ce qu'elles s'adsorbent (s'accrochent) à des atomes à la surface du catalyseur. On assiste alors à l'affaiblissement ou à la rupture de liaisons chimiques dans les mol […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Pierre LASZLO, « RÉACTION, chimie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 28 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/reaction-chimie/