Vitesse d'une réaction chimique
Vitesse de disparition et de formation d'un corps
La vitesse de formation d'un constituant chimique A est égale à la dérivée par rapport au temps de sa quantité de matière.
Sa vitesse de disparition est égale à l'opposé de sa vitesse de formation.
${{V}_{f}}(A)=\ \frac{dn(A)}{dt}$ et ${{V}_{d}}(A)=-\frac{dn(A)}{dt}\ $
Ces vitesses sont algébriques et sont définies quelques soient les rôles tenus par le constituant (réactif ou produit).
Si A=produit de la réaction : ${{V}_{f}}>0\text{ }et\text{ }{{V}_{d}}<0$ et inversement
si A=réactif : ${{V}_{d}}>0\text{ }et\text{ }{{V}_{f}}<0$ . $Unit\acute{e}~:\text{ }mol.{{s}^{-1}}$
Vitesse de réaction
Par définition, la vitesse d'une réaction est la dérivée par rapport au temps de l'avancement de la réaction soit :
$${{V}_{r}}=\frac{d\xi }{dt}\ $$
Relation entre vitesse de réaction et vitesse de formation d'un constituant
Lors d'une réaction chimique, la quantité de matière du constituant A à l'instant t est :
$${{n}_{A}}\left( t \right)=\text{ }{{n}_{A}}\left( 0 \right)+{{n}_{A}}.x\left( t \right)$$
Par dérivation, on obtient :
$${{V}_{fA}}=\frac{d{{n}_{A}}}{dt}={{\nu }_{A}}.\left( \frac{d\xi }{dt} \right)={{\nu }_{A}}.{{V}_{r}}\ $$
Vitesse volumique
Pour un système fermé de composition uniforme et de volume V, la vitesse v de la réaction est égale au quotient par V de la dérivée par rapport au temps de l'avancement de la réaction : $Unit\acute{e}~:\text{ }mol.{{s}^{-1}}.{{L}^{-1}}$
$$v=\frac{1}{V}.\frac{d\xi }{dt}=\frac{1}{V}.{{V}_{r}}\ $$
$${{V}_{fA}}=\frac{1}{V}.\frac{d{{n}_{A}}}{dt}=\frac{{{\nu }_{A}}}{V}.\frac{d\xi }{dt}={{\nu }_{A}}.v\ $$
Cas particulier des systèmes monophasés isochores
Soit un système dont le volume V est constant et comportant une seule phase :
$$v=\frac{1}{{{\nu }_{A}}}.{{V}_{fA}}=\frac{1}{{{\nu }_{A}}}.\frac{d\left[ A \right]}{dt}\ $$
Facteurs cinétiques
Les paramètres qui influent sur la vitesse d'évolution d'un système chimique sont appelés facteurs cinétiques.
Les principaux facteurs sont :
la concentration des réactifs,
la température du milieu réactionnel,
la présence d'autres substances telles que catalyseur, initiateurs...)
Nous n'étudierons ici que les facteurs concentrations et température.
