Cinétique chimique

La cinétique chimique étudie la vitesse des réactions chimiques et les facteurs qui l'influencent. La vitesse de réaction correspond à la variation de la quantité de matière d'un réactif ou d'un produit par unité de temps ; on la définit souvent comme v = (1/V) × |dn/dt|, où V est le volume du milieu réactionnel. On utilise également l'avancement x et la vitesse volumique v = (1/V) × dx/dt. Le temps de demi-réaction t₁/₂ est la durée au bout de laquelle l'avancement atteint la moitié de l'avancement final : il caractérise la rapidité d'une réaction. Plusieurs facteurs cinétiques modifient la vitesse : la concentration des réactifs (plus elle est élevée, plus les chocs moléculaires sont fréquents), la température (une élévation de température augmente l'agitation moléculaire et la fraction de molécules possédant une énergie suffisante pour franchir la barrière d'énergie d'activation Ea), et la présence d'un catalyseur. Un catalyseur est une espèce chimique qui accélère la réaction sans être consommée, en abaissant l'énergie d'activation grâce à un chemin réactionnel alternatif. On distingue la catalyse homogène (catalyseur dans la même phase), hétérogène (catalyseur dans une phase différente, souvent solide) et enzymatique (catalyseur biologique). Un mécanisme réactionnel décompose la réaction globale en étapes élémentaires (actes élémentaires), chacune mettant en jeu un ou deux réactifs (molécularité). L'étape la plus lente, appelée étape cinétiquement déterminante, impose sa vitesse à l'ensemble de la réaction.