CH 5 Modélisation microscopique de l’évolution d’un système
1. Interprétation microscopique des réactions
Pour qu’une réaction est lieu, il faut que les réactifs se
rencontrent et que ce choc soit efficace (c’est-à-dire
énergie suffisante et bonne orientation).
Les facteurs cinétiques:
La température croissante favorise l’énergie efficace et l’augmentation du nombre des chocs.
La concentration croissante des réactifs favorise l’augmentation de la fréquence des chocs.
2. Catalyseurs et mécanismes réactionnels
Un catalyseur peut engendrer un mécanisme réactionnel plus rapide que la transformation initiale.
Exemple de la réaction très lente entre les ions tartrate et le peroxyde d’hydrogène:
𝑪𝟒𝑯𝟒𝑶𝟔𝟐− + 𝟓𝑯𝟐𝑶𝟐 → 𝟒𝑪𝑶𝟐 + 𝟔𝑯𝟐𝑶 + 𝟐𝑯𝑶−
Un mécanisme peut se réalise en deux actes
élémentaires rapides avec l’ajout du catalyseur ion cobalt
𝑪𝑶𝟐+𝟓𝑯𝟐𝑶𝟐 + 𝟏𝟎𝑪𝑶𝟐+ → 𝟏𝟎𝑪𝑶𝟑+ + 𝟏𝟎 𝑯𝑶−
𝑪𝟒𝑯𝟒𝑶𝟔𝟐− + 𝟏𝟎𝑪𝑶𝟑+ + 𝟖 𝑯𝑶− → 𝟒𝑪𝑶𝟐 + 𝟏𝟎𝑪𝑶𝟐+ + 𝟔𝑯𝟐𝑶
Le catalyseur est consommé puis régénéré. Il
n’apparait pas dans la réaction.
3. Modélisation des interactions entre entités 3.1. Electronégativité
L’électronégativité traduit l’aptitude d’un atome à attirer les électrons du doublet liant qu’il partage avec un autre atome, lors d’une liaison covalente.
D’une façon générale, elle augmente pour les éléments chimiques classés vers la droite et vers le haut dans le tableau périodique.
3.2. polarisation d’une liaison
Lorsque 2 atomes A et B sont liés par liaison covalente et que leurs électronégativités sont différentes, il apparait une
petite délocalisation des charges (𝛿+ 𝛿−)et donc une polarité de la molécule.
Exemple: la molécule de chlorure d’hydrogène Quel est l’atome le plus électronégatif?
𝛿
+𝑯 − 𝐂𝐥 𝛿
−3.3. Sites accepteurs ou donneurs d’électrons Dans un édifice chimique, un atome porteur de doublet non liants, de charge électrique négative (
𝛿− 𝑜𝑢 − 𝑒) ou ayant une liaison multiple est un sitedonneur de doublet d’électrons.
Exemples:
O 𝛿− P 𝛿−
S 𝛿− N 𝛿−
C=C C Mg𝛿− 𝜹+
C=O 𝛿− 𝜹+
Dans un édifice chimique, un atome porteur de charge électrique positive (𝛿
+𝑜𝑢 + 𝑒) est un site accepteur de doublet d’électrons.
Exemples: 𝐻
+𝐿𝑖
+C O-H 𝛿− 𝜹+
C=O 𝛿− 𝜹+
C Cl 𝛿− 𝜹+
3.4. Interaction entre les sites
La présence de site accepteur ou donneur d’ électrons engendre des interactions. Les doublets d’électrons
d’un site donneur , se déplace vers un site accepteur . Il y a une réaction chimique.
Exemples: Alkylation d’une amines
𝐶𝐻3 𝐶𝑙 𝛿− 𝜹+
H𝛿−𝑁 𝐶𝐻2 𝐶𝐻3 𝐶𝐻2 𝐶𝐻3
𝐶𝐻3
−
H +𝑁 𝐶𝐻2 𝐶𝐻3 𝐶𝐻2 𝐶𝐻3
𝐶𝑙
