Fichier Examen | Cinétique chimique : Mécanismes

Chimie générale 2 - Fichier Examen

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Comment appelle-t-on la quantité minimale d'énergie nécessaire pour initier une réaction ?

L'énergie d'activation Ea est l'énergie qui doit être fournie aux composés pour entraîner une réaction chimique.

Énergie d'activation
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Quelle est la relation entre la constante de vitesse k et la température telle que prédite par l'équation d'Arrhenius ?

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Équation d'Arrhenius :  ln K = - Ea/RT + ln A

ln k est proportionnel à 1/T ⇒ Un graphique de ln k en fonction de 1/T est linéaire

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Equation d'Arrhenius
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L'énergie d'activation dans le sens direct d'une étape élémentaire est de 40 kJ. L'énergie d'activation dans le sens inverse est de 55 kJ. Quelle est l'ΔHrxn pour cette étape?

ΔHrxn = Ea avant – Ea arrière = 40 – 55 = - 15 kJ

Énergie d'activation
4

Supposons la réaction: 2 NO2 + F2 → 2 NO2F se produit selon le mécanisme suivant:
(1) NO2 + F2 → NO2F + F (lent)
(2) NO2 + F → NO2F (rapide)
Quelle est la loi de vitesse de cette réaction?

L'étape qui est beaucoup plus lente que toutes les autres étapes contrôle la vitesse de réaction globale
⇒ l'étape (1) est l'étape déterminante de la vitesse

Les réactions élémentaires ont des ordres de réaction égaux aux coefficients stœchiométriques pour chaque réactant 
⇒ la loi de vitesse de (1) = k[NO2][F2]

Mécanismes de réaction Étape déterminante de la vitesse.
5

Supposez la réaction: 2 NOCl ⇌ 2 NO + Cl2 se produit selon le mécanisme suivant:
(1) NOCl ⇌ NO + Cl (rapide, équilibre)
(2) NOCl + Cl → NO + Cl2 (lent)
Quelle est la loi de vitesse de cette réaction?

Les réactions élémentaires ont des ordres de réaction égaux aux coefficients stœchiométriques pour chaque réactant
⇒ loi de vitesse de (1) = k1 [NOCl];    loi de vitesse de (-1) = k-1 [NO][Cl];    loi de vitesse de (2) = k [NOCl][Cl]

Pour les réactions réversibles, la vitesse de la réaction directe est égale à la vitesse de la réaction inverse à l'équilibre
⇒ k1 [NOCl] = k-1 [NO][Cl]

L'étape qui est beaucoup plus lente que les autres étapes contrôle la vitesse globale de la réaction
⇒ l'étape (2) est l'étape déterminante de la vitesse

La loi de vitesse de cette réaction est : k [NOCl][Cl] = k' [NO][Cl]2 = k'' [NOCl]2/[NO]

Mécanismes de réaction Étape déterminante de la vitesse. Réactions réversibles.
6

Laquelle des affirmations suivantes concernant un catalyseur est incorrecte?

Un catalyseur réduit la barrière d'énergie d'activation de la réaction en fournissant un nouveau chemin pour la réaction sans être consommé dans la réaction

Catalyse