2.12
La cinétique chimique décrit la vitesse et la trajectoire par lesquelles les réactifs se déplacent d’un état à un autre dans la voie réactionnelle, tandis que la thermodynamique prend en compte les stabilités relatives des états eux-mêmes.
Les composés A et B peuvent réagir l’un avec l’autre de deux manières possibles, l’une menant aux produits C et D, et l’autre conduisant aux produits E et F.
Les produits C et D sont cinétiquement favorisés par rapport à E et F, car leur formation nécessite une énergie d’activation plus faible. De plus, ils sont thermodynamiquement plus favorables en raison de leurs énergies plus faibles.
Dans la plupart des cas, une voie de réaction est à la fois favorisée thermodynamiquement et cinétiquement, bien qu’il existe des cas où la thermodynamique et la cinétique s’opposent.
Dans ce cas, les produits C et D sont favorisés par la thermodynamique car ils ont une énergie plus faible. Cependant, les produits E et F sont préférés par la cinétique car leur formation implique une énergie d’activation plus faible.
La température joue un rôle important dans la détermination du produit principal. À basse température, les produits E et F se forment rapidement, tandis qu’à haute température, les concentrations d’équilibre sont rapidement atteintes, produisant C et D.
Si la barrière d'énergie d'activation est suffisamment élevée, les réactifs sont considérés comme « cinétiquement stables ». Cependant, l’ajout d’énergie peut surmonter cet obstacle.
Par exemple, les carburants pétroliers et l’oxygène atmosphérique ne réagissent pas spontanément à température ambiante. Cependant, dans un moteur de voiture, le carburant est enflammé par une étincelle provenant d’une source d’énergie externe, et la réaction entre le carburant et l’oxygène atmosphérique atteint l’équilibre.
La taille des particules en réaction a un impact sur leur fréquence de collision, car plusieurs particules plus petites ont une surface globale plus grande qu’une grosse particule. Plus la surface sur laquelle les collisions peuvent se produire est grande, plus la réaction est rapide.
Par exemple, casser de plus grosses bûches en petits morceaux de bois d’allumage augmente leur surface. Avec un combustible plus accessible, le feu fournit plus rapidement l’énergie nécessaire pour soutenir la réaction de combustion.
La cinétique décrit la vitesse et le chemin par lesquels une réaction se produit. En revanche, la thermodynamique traite des fonctions d’état et décri…
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