TRANSFORMATIONS LENTES ET RAPIDES

TRANSFORMATIONS LENTES ET RAPIDES
I RAPPELS D’OXYDO-REDUCTION
1. Réaction d’oxydo-réduction
Elle fait intervenir un transfert d’électrons. L’oxydant va gagner des électrons tandis
que le réducteur va en perdre.
Au cours de cette réaction l’oxydant va être réduit et le réducteur va être oxydé.
Exple :
Fe + Cu2+ t Fe2+ + Cu
Fe va perdre des électrons : c’est le réducteur et Fe2+ est sa forme oxydée.
Cu2+ va gagner des e- : c’est l’oxydant et Cu est sa forme réduite.
2. Couple oxydant/réducteur
Lorsqu’un oxydant est réduit, il se transforme en son réducteur conjugué ( Cu2+tCu).
Un oxydant et un réducteur conjugués forment un couple oxydant/ réducteur noté Ox / Red.
On passe de l’un à l’autre par un ½ - équation électronique : Ox + ne- = Red
Ici : Cu2+ + 2e- = Cu
Cu2+ / Cu
2+
Fe + 2e = Fe
Fe2+ / Fe
Exples et méthodes : MnO4- / Mn2+ + ex 11 p 33
3. Equation d’une réaction d’oxydo-réduction
Il faut combiner deux ½ - équations électroniques pour que le nbre d’e- gagnés par
l’oxydant soit le même que celui perdu par le réducteur.
Exple / MnO4- avec Fe2+
Ex 13 p 33
4. La réaction de titrage
Titrer ou doser une solution, c’est déterminer sa concentration au moyen d’une
réaction chimique. La solution de concentration inconnue s’appelle la solution titrée, la
solution de concentration connue s’appelle la solution titrante.
Ex 15 p 33
II REACTIONS RAPIDES ET REACTION LENTES
1. Cinétique chimique
L’étude de l’évolution temporelle des systèmes chimiques s’appelle la cinétique
chimique.
2. Classification cinétique
Des réactions quasi-instantanées
Des réactions lentes : l’évolution du système est facile à suivre avec les techniques de
mesure habituelles : diiode et eau oxygénée par exple
Des réactions extrêmement lentes : formation de la rouille par exple.
III FACTEURS CINETIQUES
1. Influence de la température
Voir TP.
La vitesse d’une transformation chimique augmente lorsque la température du
système augmente.
TRANSFORMATIONS LENTES ET RAPIDES
Exple : frigo, Cocotte-Minute ...
2. Influence de la concentration
La vitesse d’une transformation chimique augmente quand la concentration d’un ou
de plusieurs réactifs augmente.
3. Principe de la trempe
Pour connaître la concentration de la solution à un instant t, on peut stopper la
réaction en effectuant une trempe : en diluant le mélange réactionnel avec de l’eau glacée.
IV METHODES DE SUIVI TEMPOREL D’UNE TRANSFORMATION CHIMIQUE
1. Le titrage
En effectuant des trempes, on bloque la réaction à étudier à différents instants. On
peut alors doser les produits en solutions.
2. La spectrophotométrie
Lors du déroulement de la réaction lente, il se peut que la couleur évolue (cf TP).
L’appréciation à l’oeil nu de la couleur d’une solution n’est pas toujours facile. On peut
également utiliser un appareil : le spectrophotomètre qui mesure l’absorbance d’une solution.
Le fait qu’une solution soit colorée est dû à l’absorption par cette solution d’une partie
du spectre lumineux. Cette absorption est caractérisée par une grandeur physique:
l’absorbance.
Cette absorbance est fonction de l’épaisseur de solution traversée, de la concentration
d la solution et de la longueur d’onde de la radiation lumineuse utilisée.
Un spectrophotomètre permet de fixer 2 de ces paramètres : l’épaisseur de la cuve et
la longueur d’onde. De ce fait l’absorbance n’est plus fonction que de la concentration et à
faible absorbance :
Aλ = k C
L’absorbance est une grandeur sans dimension.
3. Autres méthodes physiques
Lors de la production d’un gaz, on peut mesurer le volume ou la pression du gaz
produit.
Si la réaction fait intervenir un acide ou une base, on peut suivre cette réaction en
mesurant le pH de la solution.
Si la réaction fait intervenir des ions, on peut également suivre son évolution en
utilisant la conductimétrie.