Cinétique, équilibre et acide-base

Vitesse et catalyse

• La vitesse augmente généralement avec la température et la concentration des réactifs.
• Un catalyseur accélère la réaction sans modifier l'état final ni être consommé.
• Le temps de demi-réaction correspond à x(t₁/₂) = xfinal/2.

Acide-base et équilibre

• pH = −log[H₃O⁺].
• Pour un couple HA/A⁻ : pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).
• Un système évolue spontanément pour rapprocher Qr de la constante d'équilibre K.

Exemples

• Si [H₃O⁺] = 10⁻³ mol/L, alors pH = 3.

À retenir

• ⭐ Un catalyseur modifie la durée, pas la composition finale à l'équilibre.

Exercices corrigés

1. 1. Un catalyseur…

   • accélère la réaction
   • augmente K
   • est consommé
   • change les produits
   Voir la correction

   Réponse : accélère la réaction. Il propose un chemin réactionnel plus rapide.

2. 2. [H₃O⁺] = 10⁻⁵ mol/L. pH = ?

   • −5
   • 5
   • 10
   • 0,00001
   Voir la correction

   Réponse : 5. pH = −log(10⁻⁵) = 5.

3. 3. Quand pH = pKa, on a…

   • [A⁻] = [HA]
   • [A⁻] = 0
   • [HA] = 0
   • pH = 7 toujours
   Voir la correction

   Réponse : [A⁻] = [HA]. Le logarithme du rapport vaut zéro.

4. 4. À t₁/₂, l'avancement vaut…

   • la moitié de sa valeur finale
   • zéro
   • sa valeur finale
   • deux fois sa valeur finale
   Voir la correction

   Réponse : la moitié de sa valeur finale. C'est la définition du temps de demi-réaction.