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Kinétique : Expressions de taux et mécanismes

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Dans cours

CH-310: Dynamics and kinetics

The course covers the principles of chemical kinetics, including differential rate laws, derivation of exact and approximate integral rate laws for common elementary and composite reactions, fundamentals of collision and transition state theories, and appl ...

Description

Cette séance de cours couvre la configuration des expressions de taux pour les espèces dans un mécanisme donné, y compris lutilisation de lapproximation à létat déquilibre pour dériver les lois de taux. Il montre comment les réactions peuvent présenter une cinétique du premier ordre à des pressions élevées et une cinétique du deuxième ordre à des pressions basses. En outre, il explore les réactions en plusieurs étapes, les méthodes matricielles pour résoudre les réactions et les algorithmes utilisant des nombres aléatoires pour simuler les réactions avec la méthode stochastique.

Enseignant·e

Ulrich Lorenz

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Jakub Hruby A dirigé les thèses EPFL de Pavel Olshin, Gabriele Bongiovanni, Chengcheng Yan, Oliver Florian Harder, Mowry Nathan Junior, Constantin Richard Krüger

Source officielle

Proximité ontologique

Chimie

Chimie physique: Cinétique chimique

Concepts associés (31)

Rate equation

In chemistry, the rate law or rate equation for a chemical reaction is a mathematical equation that links the rate of forward reaction with the concentrations or pressures of the reactants and constant parameters (normally rate coefficients and partial reaction orders). For many reactions, the initial rate is given by a power law such as where [\mathrm{A}] and [\mathrm{B}] express the concentration of the species \mathrm{A} and \mathrm{B}, usually in moles per liter (molarity, M).

Cinétique enzymatique

La cinétique enzymatique a pour objet d'identifier et de décrire les mécanismes des réactions biochimiques, catalysées par les enzymes (réaction enzymatique), en étudiant leur vitesse c'est-à-dire leur évolution en fonction du temps. En partant des enzymes isolées et en allant vers les systèmes métaboliques organisés et intégrés, la cinétique enzymatique permet de décrire quantitativement les propriétés catalytiques des enzymes et les mécanismes mis en place pour leur régulation.

Processus unimoléculaire

Un processus unimoléculaire est un processus dans lequel une seule molécule réagit afin de se transformer en une autre molécule (isomérisation) ou bien en plusieurs molécules (dissociation). En cinétique chimique, une étape élémentaire unimoléculaire sera d'ordre un par rapport au seul réactif. Si une réaction unimoléculaire donnée n'est pas d'ordre un expérimentalement, il faut conclure qu'il possède plus qu'une étape élémentaire. En pratique, nombreuses réactions unimoléculaires sont d'ordre deux, ce qui s'explique par le mécanisme Lindemann-Hinshelwood de deux étapes.

Cinétique chimique

La cinétique chimique est l'étude de la vitesse des réactions chimiques. Sur le plan disciplinaire, elle fait partie de la chimie physique. Certaines réactions sont totales et très rapides, voire instantanées, comme les explosions. D'autres sont tellement lentes qu'elles durent plusieurs années (comme la formation de la rouille), voire plusieurs siècles (comme la formation du charbon ou du pétrole). Certaines sont même tellement lentes que les réactifs de départ sont considérés comme stables, par exemple la transformation du diamant en carbone graphite.

Approximation des états quasi stationnaires

L'approximation des états quasi stationnaires (AEQS) est une hypothèse parfois prise en physique, en chimie et tout particulièrement en cinétique chimique, elle est alors également appelée le principe de Bodenstein. Soit X* un intermédiaire réactionnel (donc très réactif). Selon l'AEQS, sa vitesse de création est à peu près égale à sa vitesse de disparition car il est consommé par la réaction juste après sa création. En considérant que sa concentration reste tellement faible qu'elle est constante, la dérivée de sa concentration est nulle.

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Séances de cours associées (64)

Cinétique chimique: Réactions élémentaires et taux de réaction

Explore la cinétique chimique, les vitesses de réaction, les ordres de réaction, les constantes de vitesse et la catalyse enzymatique.

Polymérisation en chaîne: mécanisme et cinétique

Explore le mécanisme et la cinétique de la polymérisation en chaîne, en se concentrant sur les inhibiteurs et l'inhibition compétitive dans les réactions enzymatiques.

Concepts de base de la cinétique: réactions et constantes de vitesse

Couvre les concepts de base de la cinétique, y compris les mécanismes de réaction et les lois de vitesse.

Kinétique chimique: Fondements et applications

Explore les fondamentaux de la cinétique chimique, des ordres de réaction, des demi-vies et de la prévision de la concentration de contaminants dans les applications d'ingénierie environnementale.

Génie de la réaction chimique: conception du réacteur

Explore l'algorithme du génie de la réaction chimique appliqué à la conception du réacteur isotherme, avec des exemples sur l'oxydation du SO2 et la décomposition du N2O4.

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Concepts associés (31)

Rate equation

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Processus unimoléculaire

Cinétique chimique

Approximation des états quasi stationnaires

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