Mécanismes réactionnels : fiche de révision de Terminale

Pour la plupart des réactions, on observe directement seulement le bilan global, c'est-à-dire le passage des réactifs aux produits.⁴ Le mécanisme est donc un modèle : des expériences permettent de déterminer une séquence d'étapes possible, pas de voir chaque étape.⁴ Un mécanisme n'est jamais « démontré » une fois pour toutes : il est retenu tant qu'il est compatible avec les mesures.

Un mécanisme détaille chaque état de transition et chaque intermédiaire réactionnel. Il indique quelles liaisons se rompent, quelles liaisons se reforment, dans quel ordre chaque événement se produit, et la rapidité relative des étapes.⁴ Il précise aussi l'ordre de réaction par rapport à chaque réactif et la catalyse éventuelle.⁴

L'ordre de réaction indique l'influence d'un réactif sur la cinétique de la réaction.⁵ Pour un acte élémentaire, la vitesse dépend des concentrations des réactifs : plus elles sont grandes, plus les chocs efficaces entre entités sont fréquents, et plus l'acte est rapide. Quand la température augmente, l'agitation des entités croît : les chocs sont plus nombreux et plus souvent efficaces, donc la réaction est plus rapide.

La cinétique chimique fournit souvent des informations sur le mécanisme : on détermine la loi de vitesse et l'ordre par rapport à chaque réactif.⁴ Dans un mécanisme à plusieurs étapes, la loi de vitesse observée est liée à l'étape cinétiquement déterminante, celle qui impose sa vitesse à l'ensemble.⁴ Une source cite le cas d'une loi de vitesse compatible avec une étape déterminante où deux molécules de $\mathrm{NO_2}$ réagissent entre elles.⁴

Certains mécanismes sont plus complexes qu'une suite linéaire : les réactions en chaîne comportent des étapes de propagation qui bouclent sur elles-mêmes.⁴ Pour de nombreuses combustions, les mécanismes détaillés ne sont d'ailleurs pas connus.⁴