Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Taux de réaction
- Équilibre
- Le principe des Chateliers
- Chaleur et équilibre
Certaines réactions chimiques, comme la combustion du bois ou l’explosion de TNT, dégagent de la chaleur dans leur environnement. Les chimistes appellent ces réactions exothermiques.L'augmentation de la température affecte une réaction exothermique de deux manières différentes: en modifiant la vitesse de la réaction et en modifiant l'équilibre entre les produits et les réactifs à la fin de la réaction.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
De manière générale, votre réaction s'accélérera car une température plus élevée signifie plus de chaleur et d'énergie dans votre système. Cependant, dans certains cas, l'élévation de la température peut modifier l'équilibre et empêcher une partie de votre réaction de se produire.
Taux de réaction
Presque toutes les réactions vont plus vite à mesure que la température augmente - réactions exothermiques incluses. La réaction entre l'oxygène de l'air et les produits chimiques au sommet d'une allumette, par exemple, est si lente à la température ambiante que rien ne semble se passer. Lorsque vous chauffez le bout de l'allumette en le frappant contre la bande de frappe sur la boîte, cependant, la température augmente et avec elle la vitesse de la réaction jusqu'à ce qu'elle brûle avec une flamme chaude. En général, plus vous augmentez la température d'une réaction exothermique, plus elle ira vite.
Équilibre
La plupart des réactions chimiques peuvent aller dans les deux sens, c'est-à-dire qu'elles peuvent aller de l'avant et convertir les réactifs en produits ou inversées et convertir les produits en réactifs. Au fur et à mesure que la réaction avance, les réactifs s'épuisent progressivement tandis que les produits commencent à s'accumuler, de sorte que la réaction directe ralentit tandis que la réaction inverse s'accélère. Finalement, les vitesses des réactions directe et inverse sont les mêmes. Ainsi, bien que la réaction continue de se produire, les quantités de produits et de réactifs ne changent pas. Cet état d'équilibre s'appelle un équilibre.
Le principe des Chateliers
Le rapport des réactifs aux produits à l'équilibre dépend de la réaction chimique spécifique. Pour quelque chose comme le feu, par exemple, il ne reste que très peu de réactif à l'équilibre, alors que pour quelque chose comme la réaction entre l'azote et l'hydrogène pour produire de l'ammoniac, beaucoup de réactifs peuvent rester à l'équilibre. Le principe de Les Chateliers stipule fondamentalement que tous les systèmes chimiques veulent atteindre et rester à l'équilibre. Si vous ajoutez des produits de réaction à un système chimique à l'équilibre, vous pouvez vous attendre à ce qu'une certaine quantité de produit soit convertie en réactifs, tandis que si vous ajoutez des réactifs, une certaine quantité de réactifs sera convertie en produits de manière à maintenir l'équilibre.
Chaleur et équilibre
Pour une réaction exothermique, la chaleur est essentiellement un produit de la réaction. En accord avec le principe de Le Chateliers, si vous augmentez la température, vous augmentez la quantité de produits, et vous remettez donc la balance à l'équilibre vers les réactifs, ce qui signifie qu'il restera plus de réactifs à l'équilibre. Plus la température est élevée, plus la balance à l'équilibre recule vers les réactifs. Un exemple célèbre est la réaction entre l'hydrogène et l'azote pour produire de l'ammoniac. La réaction est si lente à la température ambiante que rien ne se produit. Toutefois, si vous augmentez la température pour accélérer la réaction, la balance à l'équilibre revient vers les réactifs et produit très peu d'ammoniac.