🎯 Objectifs du chapitre cliquer pour développer

Définir et calculer les vitesses de disparition et d'apparition (nombre dérivé, tangente)
Estimer un temps de demi-réaction à partir d'une courbe ou d'un tableau
Exploiter l'influence de la température et de la concentration sur la vitesse
Définir, reconnaître un catalyseur et qualifier la nature de la catalyse

Fiche résumé — Cinétique chimique et catalyse

Chapitre 6 | Première STL — spécialité Physique-chimie et mathématiques | Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

1. Rapide / lente

Rapide : semble instantanée (précipité, combustion, acide-base).
Lente : évolution mesurable dans le temps.

Astuce : seule une transformation lente permet une étude cinétique — on suit \([X]=f(t)\).

2. Vitesses

Disparition d'un réactif :

\(v_{\text{disp}}(\text{R})=\left|\dfrac{\mathrm{d}[\text{R}]}{\mathrm{d}t}\right|\)

Apparition d'un produit :

\(v_{\text{app}}(\text{P})=\dfrac{\mathrm{d}[\text{P}]}{\mathrm{d}t}\)

Unité : \(\text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1}\).

3. Vitesse = pente de la tangente

La vitesse à la date \(t\) est le nombre dérivé = la pente de la tangente à la courbe \([X]=f(t)\).

\(\text{pente}=\dfrac{\Delta[X]}{\Delta t}=\dfrac{[X]_2-[X]_1}{t_2-t_1}\).

Astuce : vitesse maximale au début, puis elle diminue (la courbe s'aplatit).

4. Temps de demi-réaction

\(t_{1/2}\) = durée pour consommer la moitié du réactif :

\([\text{R}]=\dfrac{[\text{R}]_0}{2}\)

Lu sur la courbe ou dans un tableau de valeurs.

Piège : à \(t_{1/2}\), il reste encore la moitié du réactif à transformer.

5. Facteurs cinétiques

Température : chauffer accélère, refroidir ralentit.
Concentration des réactifs : plus concentré = plus rapide.

Astuce : plus de chocs entre réactifs (plus fréquents et plus violents) → réaction plus rapide.

6. Catalyseur

Accélère la réaction.
Non consommé (régénéré, absent du bilan).
Ne change pas l'état final (mêmes produits, mêmes quantités).

Piège : il agit seulement sur la durée, pas sur les produits.

7. Trois natures de catalyse

Homogène : catalyseur dans la même phase que les réactifs (ex. ions \(\text{Fe}^{3+}\) en solution).
Hétérogène : catalyseur dans une phase différente, souvent solide (ex. platine d'un pot catalytique).
Enzymatique : catalyseur = enzyme (ex. catalase décomposant \(\text{H}_2\text{O}_2\)).

Exemple type

Suivi de \([\text{R}]\) avec \([\text{R}]_0=0{,}80\ \text{mol·L}^{-1}\). Tangente à \(t=0\) passant par \((0\,;\,0{,}80)\) et \((20\,;\,0{,}40)\) → \(v_{\text{disp}}=\left|\dfrac{0{,}40-0{,}80}{20-0}\right|=2{,}0\times10^{-2}\ \text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1}\).
\(\dfrac{[\text{R}]_0}{2}=0{,}40\ \text{mol·L}^{-1}\) atteint à \(t=20\) s → \(t_{1/2}=20\) s. Chauffer ou ajouter un catalyseur diminuerait \(t_{1/2}\).