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La réaction chimique
reaction-chimique

Le problème qui se pose lorsque l’on réalise une synthèse chimique est celui du choix des conditions opératoires les mieux adaptés. Deux domaines sont impliqués dans le choix de ses conditions.

L’étude thermodynamique va permettre de déterminer l’évolution de la réaction en fonction des divers paramètres en jeu. Elle permet donc d’optimiser ces paramètres.

L'étude de la cinétique de la réaction va permettre de déterminer le temps de réaction nécessaire.

Le choix des divers paramètres résultera généralement d'un compromis entre l'aspect thermodynamique et l'aspect cinétique des choses.

  1. Notion de système chimique
  2. Réactions chimiques

On appelle système chimique tout ensemble de substances chimiques pouvant évoluer par une au plusieurs réaction.

Dans le cas le plus simple, le système est fermé, c'est-à-dire que l'ensemble des constituants sont présents de départ.

La réaction chimique provoque la disparition de certaines liaisons chimiques qui sont remplacées par d'autres. Il y a donc une réorganisation des atomes sans échanges avec le milieu extérieur. Les seuls échanges que l'on peut envisager avec l'extérieur sont les échanges d'énergie.

L'écriture d'une réaction chimique est un moyen simple de se représenter l'évolution d'un système chimique pour évoluer d'un état initial à un état final.

Sens 2

α1A1 + α2A2 + … α’1A1 + α’2A2 + …

Sens 1

E.I.         n1(I)         n2(I)                         n’1(I)        n’2(I)

E.F.         n1(F)         n2(F)                        n’1(F)       n’2(F)

E.I. désigne l'État initial du système, c'est-à-dire sa composition avant d'autres actions.

E.F. désigne l'état final du système de c'est-à-dire sa composition lorsque tous les équilibres sont atteints.

Le système est supposé évoluer dans le sens indiqué comme 1, mais il ne faut jamais perdre de vue qu'une réaction est toujours équilibrée et se déroule donc simultanément dans les deux sens.

A1, A2, etc. Sont appelés les réactifs. A’1, A’2, etc. sont appelés les produits.

Les paramètres α sont appelés les coefficients stœchiométriques de la réaction. Ils sont obtenus en équilibrant la réaction au niveau de chaque élément chimique.

n1, n2, etc. sont les nombre de mole de chacun des constituants.

Il existe un cas particulier singulièrement intéressant. C'est celui d'une réaction effectuée dans des proportions correspondantes aux coefficients stœchiométriques. Une telle réaction est dite stœchiométrique.

Une réaction sera dite totale lorsque l'équilibre final étant atteint l'ensemble des réactif ont disparu. Par contre, si lors de l'équilibre final l'ensemble des réactif n'ont pas été consommé, la réaction sera dite partielle.

Exemple de réaction totale :

H2 +Cl2 → 2HCl

Exemple de réaction partielle :

N2+ 3H2→2NH3

De même que les conditions initiales, la température à laquelle est effectuée une réaction va avoir un impact sur l'équilibre final. Toute évolution de la température au cours de la réaction aura un impact sur l'état final.

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mercredi, août 16, 2017