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Vitesse de réaction
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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE
60 minutes

1
Vitesse de réaction





Des réactifs en contact réagissent parfois lentement : ce phénomène peut être mis en évidence lorsqu’un vin débouché depuis un certain temps commence à virer au vinaigre.

➜ Quels paramètres ont une influence sur la vitesse d’une réaction ?


Objectif

  • Mettre en évidence, identifier et interpréter l’influence des facteurs cinétiques et des catalyseurs.


Doc. 1
Rapide ou lente ?

La notion de réaction rapide ou lente est subjective : elle dépend de la référence des réactions du même type. On peut considérer, au regard de la durée d’une heure de cours, qu’une expérience en classe de trois heures est lente. A contrario, l’oxydation d’une roche en cent ans est rapide à l’échelle des temps géologiques.

On classera par la suite les réactions en trois catégories : les réactions trop rapides pour être observables à l’œil nu, les réactions lentes (quelques minutes à quelques heures) et les réactions très lentes ou bloquées cinétiquement.

Doc. 2
Accélération de réaction

Voici deux protocoles d’expérience :

Décomposition du peroxyde d’hydrogène :
  • verser 11 mL d’eau oxygénée dans deux tubes à essai ;
  • verser quelques gouttes de chlorure de fer (III) (Fe3+(aq)(\text{Fe}^{3+}(\text{aq}) ; 3 Cl(aq))3\ \text{Cl}^-(\text{aq})) dans l’un des tubes à essai.

Décomposition de l’amidon :
  • verser, dans deux tubes à essai, environ 11 mL d’empois d’amidon ;
  • verser de l’amylase dans l’un des tubes à essai ;
  • ajouter quelques gouttes d’eau iodée dans les tubes à essai pour mettre en évidence l’amidon.

Doc. 3
Test de présence d'amidon

Test de présence d'amidon

En présence d'amidon, l'eau iodée jaune pâle prend une couleur bleu profond.

Doc. 4
Extrait de la notice d'une eau oxygénée

Eau oxygénée à 33 % en peroxyde d’hydrogène
  • Conserver à moins de + 30+\ 30 °C
  • Ne pas exposer à la chaleur ou à la lumière directe
  • Ne pas utiliser d’outils de prélèvement en métal
  • Principe actif : 33 % de peroxyde d’hydrogène H2O2(aq)\text{H}_2\text{O}_2(\text{aq})

Le principe actif se décompose spontanément en moins de 30 jours après l’ouverture.

Compétences

APP : Formuler des hypothèses
VAL : Analyser des résultats

Questions

1. Mettre en œuvre les deux protocoles et noter les observations.


2. Classer les transformations réalisées selon les critères du doc. 1 (⇧).


Le peroxyde d’hydrogène H2O2(aq)\text{H}_2\text{O}_2(\text{aq}) réagit sur lui-même pour former de l’eau et du dioxygène. Ce phénomène s’appelle la dismutation.

3. Retrouver l’équation de cette réaction connaissant les couples d’oxydoréduction H2O2(aq)/H2O(l)\text{H}_2\text{O}_2(\text{aq})/\text{H}_2\text{O}(\text{l}) et O2(aq)/H2O2(aq)\text{O}_2(\text{aq})/\text{H}_2\text{O}_2(\text{aq}).


4. D’après le doc. 4 (⇧), identifier les paramètres ayant une influence sur une vitesse de réaction.
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Synthèse de l'activité

Proposer une définition au terme de « catalyseur » traduisant l’action des ions Fe3+(aq)\text{Fe}^{3+}(\text{aq}) sur la décomposition de H2O2(aq)\text{H}_2\text{O}_2(\text{aq}).
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