Comprendre et appliquer les réactions de zéro, de premier et de deuxième ordre

Les réactions en chimie sont classées en fonction de la façon dont leur vitesse dépend de la concentration des réactifs. Comprendre les réactions de zéro, de premier et de deuxième ordre aide à prédire le comportement de réaction et à concevoir des processus chimiques.

Réactions de la commande zéro

Dans les réactions à ordre zéro, la vitesse est indépendante de la concentration des réactifs. La vitesse de réaction reste constante au fil du temps, ce qui entraîne une diminution linéaire de la concentration des réactifs.

La loi sur les taux de réactions à ordre zéro s'exprime comme suit:

Taux = k

où k est la constante de vitesse. Les unités de k sont généralement des concentrations/temps, comme mol/(L·s).

Réactions de la première commande

Les réactions de premier ordre dépendent linéairement de la concentration d'un seul réactif. Lorsque la concentration de réactif diminue, le taux de réaction diminue proportionnellement.

La loi sur les taux s'exprime comme suit:

Taux = k [A]

où [A] est la concentration du réactif A. Les unités de k sont généralement 1/temps, comme s-1.

Réactions de la deuxième commande

Les réactions de second ordre dépendent du carré de la concentration d'un réactif ou du produit de deux concentrations de réactifs. Le taux diminue plus rapidement à mesure que les concentrations de réactif diminuent.

La loi sur les taux peut être rédigée comme suit:

Taux = k [A]2 ou Taux = k [A][B]

Les unités de k sont typiquement L/(mol·s).

Application des ordonnances de réaction

Connaître l'ordre d'une réaction aide à calculer les temps de réaction et à concevoir les réacteurs. Elle aide également à comprendre comment les changements de concentration affectent la vitesse.