Fiche de révision Étapes d’une transformation chimique : modèle microscopique

De l’acte élémentaire au mécanisme réactionnel

Un acte élémentaire est une réaction qui s’effectue, au niveau microscopique, en une seule étape.
Cependant, beaucoup de réactions chimiques s’effectuent, au niveau microscopique, en plusieurs étapes ou actes élémentaires.

Le mécanisme réactionnel est la succession de tous les actes élémentaires qui rendent compte du déroulement de la réaction.
Au cours de chaque étape du mécanisme réactionnel, les mouvements de doublets d’électrons sont schématisés par des flèches courbes.
Lors de la formation d’une liaison covalente, la flèche courbe part toujours d’un site donneur de doublet d’électrons pour aller vers un site accepteur de doublet d’électrons.
Lors de la rupture d’une liaison covalente, la flèche courbe part de la liaison qui se rompt pour aller en général vers l’atome le plus électronégatif de celle-ci.

Un intermédiaire réactionnel est une espèce chimique présente dans le milieu réactionnel pendant le déroulement de la réaction, ne figurant pas dans l’équation-bilan de la réaction.
Il n’est ni un réactif, ni un produit.
Il est formé au cours d’un acte élémentaire, puis consommé au cours d’un autre acte élémentaire.

Un catalyseur est une espèce chimique qui accélère une réaction chimique, mais qui n’apparaît pas dans l’équation-bilan de la réaction.
Un catalyseur ne modifie ni le sens d’évolution, ni la composition finale d’un système.

Le catalyseur réagit généralement en début de mécanisme avec au moins un des réactifs, puis il est régénéré en fin de mécanisme.
La présence d’un catalyseur est souvent indiquée en écrivant sa formule au-dessus de la flèche de l’équation-bilan d’une réaction.

Le catalyseur modifie le mécanisme réactionnel de manière à abaisser l’énergie d’activation globale de la réaction.
La présence du catalyseur peut modifier le mécanisme réactionnel en augmentant le nombre d’actes élémentaires.

Le mouvement brownien est le mouvement désordonné et incessant de petites particules en suspension dans un liquide ou un gaz.
Les chocs entre la particule « brownienne » et les molécules du milieu sont à l’origine du mouvement brownien.
La vitesse d’agitation de ces entités chimiques dépend de la température du milieu : on parle d’agitation thermique.

Pour qu’une transformation chimique se produise, il faut que les réactifs subissent des chocs efficaces.
Dans le cas d’un acte élémentaire bimoléculaire, les réactifs doivent avoir suffisamment d’énergie pour franchir la barrière d’énergie conduisant aux produits, et doivent être correctement orientés l’un par rapport à l’autre pour que la réaction puisse avoir lieu.

Plus la température du milieu réactionnel est élevée, plus la transformation chimique est rapide.
Plus la concentration des réactifs est élevée, plus la transformation chimique est rapide.