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Fiche résumé — Cinétique chimique et catalyse

Chapitre 4 | Terminale générale (spécialité) | Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

1. Facteurs cinétiques

Une réaction rapide semble instantanée, une lente dure un temps mesurable.

  • Concentration des réactifs ↑ → vitesse ↑.
  • Température ↑ → vitesse ↑.

Microscopique : chocs plus fréquents et plus efficaces.

Piège : « rapide » \(\neq\) « totale » : vitesse et avancement final sont indépendants.

2. Vitesse volumique

À volume \(V\) constant, en mol·L⁻¹·s⁻¹ :

\(v_{\text{disp}}(R)=-\dfrac{d[R]}{dt}\ ;\ v_{\text{form}}(P)=+\dfrac{d[P]}{dt}\)

Elle se lit comme la valeur absolue de la pente de la tangente à \(c=f(t)\).

Astuce : la vitesse est maximale à \(t=0\) puis diminue (réactifs qui se raréfient).

3. Temps de demi-réaction

\(t_{1/2}\) : durée pour que l'avancement atteigne la moitié de sa valeur finale.

  • Pour un réactif : \([R]\) a diminué de moitié.
  • Plus \(t_{1/2}\) est petit, plus la réaction est rapide.

Modéliser \(c=f(t)\) (Euler) : \([R]_{\text{suiv}}=[R]-v\,\Delta t\) avec \(v=k[R]\).

Astuce : pas \(\Delta t\) petit → courbe reconstruite plus fidèle.

4. La catalyse

Un catalyseur accélère la réaction, est régénéré et n'apparaît pas dans le bilan.

  • Homogène : même phase que les réactifs.
  • Hétérogène : phase différente (surface d'un solide).
  • Enzymatique : enzyme, très spécifique.
Piège : il ne modifie pas l'état final (ni rendement, ni équilibre), seulement le temps.

Exemple type — temps de demi-réaction dans un tableau

On suit la disparition d'un réactif B : \([B]_0=0{,}40\) mol·L⁻¹, puis \(0{,}28\) (4 min), \(0{,}20\) (8 min), \(0{,}14\) (12 min), \(0{,}10\) (16 min)…

La moitié \([B]_0/2=0{,}20\) mol·L⁻¹ est atteinte à \(t=8\) min : \(t_{1/2}=8\) min.

De \(0{,}20\) (8 min) à \(0{,}10\) (16 min) : encore 8 min. Le \(t_{1/2}\) est constant → cinétique d'ordre 1.

Résumé express — Méthode type

1Identifier réactif/produit suivi ; repérer si la transformation est lente ou rapide
2Calculer la vitesse : pente de la tangente à \(c=f(t)\) (valeur absolue)
3Repérer la moitié de la variation finale → lire \(t_{1/2}\) sur la courbe/le tableau
4Accélérer : ↑ concentration, ↑ température ou ajouter un catalyseur (préciser le type)