Vitesse de réaction — Chimie, 14–17 ans
La vitesse de réaction indique à quelle rapidité les réactifs se transforment en produits.
À quelle vitesse une réaction a-t-elle lieu ?
La vitesse de réaction mesure la quantité de réactif qui disparaît ou de produit qui apparaît pendant un temps donné. Les particules doivent entrer en collision de la bonne manière et avec assez d’énergie pour réagir. Davantage de collisions efficaces par seconde signifie une réaction plus rapide. La vitesse concerne le rythme, pas la quantité finale de produit.
Pourquoi contrôler la vitesse d’une réaction ?
Certaines réactions doivent être ralenties, comme l’altération des aliments ou la corrosion, tandis que d’autres doivent être assez rapides pour être utiles, comme la combustion d’un carburant. Les chimistes étudient la vitesse afin de choisir des températures, des concentrations et des catalyseurs sûrs. Sans cette idée, une réaction pourrait être possible mais trop lente, trop violente ou difficile à contrôler.
Mesurer une vitesse de réaction
Le magnésium réagit avec un acide et produit 30 cm³ de dihydrogène en 15 s. Pour trouver la vitesse moyenne de production du gaz, on divise le volume par le temps : 30 cm³ ÷ 15 s = 2,0 cm³/s. Si une autre expérience produit 30 cm³ en 30 s, sa vitesse vaut 1,0 cm³/s. Dans ces conditions, la première réaction était deux fois plus rapide.
Un catalyseur ne produit pas davantage
On pense souvent qu’un catalyseur augmente la quantité finale de produit parce que la réaction se termine plus vite. C’est compréhensible : un processus plus rapide semble avoir produit davantage. Un catalyseur propose un autre chemin, à énergie d’activation plus faible, et modifie donc la vitesse. Il ne change pas les quantités imposées par la réaction et ne disparaît pas pendant celle-ci.
Les vitesses de réaction autour de nous
Les réfrigérateurs ralentissent les réactions qui altèrent les aliments, et les peintures ou revêtements peuvent retarder la corrosion. Les moteurs utilisent une combustion rapide mais contrôlée, tandis que les catalyseurs industriels accélèrent des réactions utiles sans être consommés. Ces exemples dépendent aussi des échanges de chaleur et du mélange : la vitesse n’est donc qu’une partie de l’explication.
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