Loi sur les taux et ordonnance de réaction

Pour toute réaction, la relation entre la vitesse de réaction et les concentrations de réactif peut être exprimée mathématiquement à l’aide d’une loi de vitesse ou de l’équation de vitesse.

Dans une loi de vitesse, 'k' est la constante de proportionnalité, ou la constante de vitesse, et 'n' est l’ordre de réaction par rapport à un réactif unique, dont la valeur est souvent un entier. Dans les lois de vitesse pour les réactions multiréactives, l’ordre global de réaction est la somme de tous les ordres de réactifs.

Pour chaque réactif, la vitesse de réaction, la constante de vitesse, la concentration et l’ordre de réaction sont tous déterminés expérimentalement.

Les ordres de réactifs individuels prennent généralement les valeurs 0, 1 ou 2, et en fonction de l’ordre de réaction global, les réactions chimiques peuvent être classées en réactions d’ordre zéro, de premier ordre ou de second ordre.

Une réaction chimique à réactif unique, ou unimoléculaire, pour laquelle la vitesse de réaction reste constante pendant toute sa durée est une réaction d’ordre zéro. L’ordre des réactifs dans une réaction d’ordre zéro est égal à zéro et la concentration du réactif est élevée à la puissance zéro.

Comme la valeur de tout nombre élevé à la puissance zéro est un, la vitesse de réaction d’une réaction d’ordre zéro est égale à la constante de vitesse et, par conséquent, indépendante de la concentration du réactif.

Une réaction chimique unimoléculaire où la vitesse de réaction est directement proportionnelle à la concentration du réactif est une réaction de premier ordre. L’ordre des réactifs pour une réaction de premier ordre est un, et selon la loi de vitesse, la concentration du réactif est élevée à la première puissance.

Comme la valeur d’un nombre quelconque élevé à la puissance un reste la même, la vitesse de réaction d’une réaction de premier ordre dépend directement de la concentration du réactif. Au fur et à mesure que la concentration du réactif diminue, la vitesse de réaction diminue proportionnellement de manière linéaire.

Une réaction chimique unimoléculaire où la vitesse de réaction dépend du carré de la concentration du réactif est une réaction de second ordre. Lorsque la concentration du réactif diminue, la vitesse de réaction diminue de manière exponentielle de manière quadratique.