Vitesse De Réaction

Le protoxyde d’azote est utilisé comme gaz anesthésique en chirurgie. Dans la culture populaire, on emploie souvent l’expression de gaz hilarant. Sa décomposition en phase gazeuse se produit selon le mécanisme réactionnel en deux étapes suivant :

$$\ce{ N2O(g) -> N2(g) + O^{.}(g) }$$ $$\ce{ O^{.}(g) + N2O(g) -> N2(g) + O2(g) }$$

Ici, les concentrations correspondent au rapport entre la quantité de gaz et le volume total de gaz du milieu réactionnel. L’expérience est réalisée avec une concentration initiale en protoxyde d’azote égale à $C_0 = \pu{5,0 mol·L-1}$. La concentration $[\ce{N2}]$ en diazote est relevée toutes les $\pu{0,20 ms}$.

Vitesses de réactions et concentrations molaires

On observe expérimentalement qu’en milieu homogène les vitesses de réactions dépendent :

• d’une part des concentrations molaires des constituants ;
• d’autre part de la température. Ce sont les facteurs cinétiques.

Si l’on considère, dans un premier temps, la température constante et uniforme dans le réacteur, la vitesse ne dépend plus que des concentrations molaires. Cette dépendance est a priori quelconque, plus ou moins complexe, et peut faire apparaître les concentrations tant des réactifs que des produits. Cependant, dans de nombreux cas la relation revêt une forme assez simple, du type :