En 1864, les chimistes Cato Maximilian Guldberg et Peter Waage ont formulé le loi de la vitesse, qui propose que la vitesse d'une réaction chimique soit déterminée exclusivement par les réactifs de cette réaction.
la loi de la vitesse est énoncé ou représenté par une expression mathématique qui obtient le produit de la concentrations en mol/L des réactifs, portés à leurs coefficients respectifs (a, b) stoechiométriques (valeurs d'équilibrage) avec une constante (k).
v = k.[réactif 1]le.[réactif 2]B
Pour construire l'expression faisant référence à loi de la vitesse, il est essentiel de savoir si la réaction est élémentaire (traitée en une étape) ou non élémentaire (qui est traitée en plusieurs étapes).
Loi de vitesse pour les réactions élémentaires
Pour les réactions qui se déroulent en une seule étape, l'expression de loi de la vitesse utilise les composants (réactifs et leurs coefficients) de l'équation. Exemple:
1 canal4(g) + 2O2 → CO2 + 2H2O
Dans cette réaction élémentaire, on a les réactifs méthane (CH
4, de coefficient 1) et d'oxygène (O2, avec le coefficient 2). Ainsi, l'expression de la loi de la vitesse sera :v = k.[CH4]1.[O2]2
Loi de vitesse pour les réactions non élémentaires
Comme les réactions non élémentaires se déroulent en plusieurs étapes, la détermination de l'expression de loi de la vitesse elle dépend de l'analyse de l'influence de chaque réactif sur la vitesse de chaque étape. Pour cela, les exercices ou les textes fournissent un tableau contenant des valeurs de concentration et de vitesse pour chaque étape, comme dans l'exemple ci-dessous :
a A + b B + c C → d D
Comme le tableau comporte quatre lignes, il s'agit donc d'une réaction non élémentaire qui est traitée en quatre étapes et ses réactifs sont A, B et C. Maintenant, pour connaître les coefficients qu'ils ont, nous devons effectuer les étapes suivantes :
1ère étape : détermine le ordre du réactif A.
Pour cela, il faut choisir deux étapes dans lesquelles la concentration de A change, et celle de B et C ne change pas. Ainsi, les étapes choisies sont la première et la deuxième, dans lesquelles nous avons les modifications suivantes :
- Concentration de X: double de valeur en passant de 2 à 4 ;
- Vitesse: quadruple en valeur en passant de 0,5 à 2.
Ainsi, l'analyse doit être :
2.[X] = 4.v
Mettre les deux valeurs sur la même base :
2.[X] = 22.v
Nous avons que la différence est l'exposant 2, donc l'ordre de A sera 2.
2ème étape : Déterminer l'ordre du réactif B.
Pour cela, il faut choisir deux étapes dans lesquelles la concentration de B change, et celle de A et C ne change pas. Ainsi, les étapes choisies sont les 2le et à 3le, dans laquelle nous avons les changements suivants :
- Concentration Y: double de valeur en passant de 3 à 6 ;
- Vitesse: ne change pas sa valeur, car elle était 2 et reste 2.
Ainsi, l'analyse doit être :
2.[X] = 2.v
Étant donné que les deux valeurs sont déjà sur la même base et que le changement de concentration ne modifie pas la vitesse, alors l'ordre de B sera 0.
3ème étape : Déterminer l'ordre du réactif C.
Pour cela, il faut choisir deux étapes dans lesquelles la concentration de C change, et celle de X ne change pas. Les étapes choisies sont les 3le et à 4le, dans laquelle nous avons les changements suivants :
- concentration Y: double de valeur en passant de 1 à 2 ;
- Velocity: multiplie la valeur, car elle passe de 2 à 16.
Ainsi, l'analyse doit être :
2.[X] = 16.v
Mettre les deux valeurs sur la même base :
2.[X] = 24.v
Nous avons que la différence est l'exposant 2, donc l'ordre de C sera 4.
Étape 4: Assemblez l'expression de la vitesse.
Pour assembler cette expression de vitesse, il suffit de multiplier les concentrations des réactifs, élevées dans leurs ordres respectifs, par la constante (k) :
v = k.[A]2.[B]0.[Ç]4
ou alors
v = k.[A]2..1.[C]4
v = k.[A]2..[Ç]4
Par moi Diogo Lopes
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-da-velocidade.htm
