Mécanismes de réaction : approximation de l’étape limitant le débit

L’étape la plus lente, qui contrôle la vitesse nette de réaction, est l’étape déterminant le débit, ou RDS. Il est utilisé pour vérifier la loi de vitesse de la réaction chimique globale et valider un mécanisme de réaction proposé.

L’approximation RDS, ou approximation d’équilibre, peut être comprise en supposant une réaction unimoléculaire réversible en trois étapes avec un équilibre rapide avant et après l’étape la plus lente.

Ici, supposons que la deuxième étape soit le RDS. À cette étape, la constante de taux k₋₁ doit être supérieure à k₂. Cela signifie que B reforme A plus rapidement qu’il n’avance. En conséquence, un équilibre est maintenu entre A et B.

De plus, la constante de taux k₃ doit être bien supérieure à k₂ et k₋₂ pour garantir que l’étape deux soit le goulot d’étranglement dans la réaction.

Dans ces conditions, la loi globale du taux peut être exprimée en utilisant les réactifs et la stœchiométrie du RDS.

Même si k₂ est numériquement plus grand, la deuxième étape peut tout de même être lente et déterminant le rythme, en maintenant la première étape presque en équilibre. La logique reflète la réaction directe, mais à l’envers, et le RDS est l’inverse du RDS direct.