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Auteur Michel Soustelle |
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Titre : Cinétique chimique : Éléments fondamentaux Type de document : texte imprimé Auteurs : Michel Soustelle, Auteur Editeur : Paris : Hermès science publications-Lavoisier Année de publication : 2011 Importance : 1 vol. (235 p.) Présentation : graph., ill. Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7462-3002-6 Note générale : 978-2-7462-3002-6 Langues : Français (fre) Catégories : Chimie Mots-clés : Cinétique chimique : Manuels d'enseignement supérieur Index. décimale : 541.3 Sujets divers en chimie physique Résumé : Les changements de comportements et de possibilités dus à l'utilisation d'une informatique avancée dans les laboratoires ont bousculé la tradition de la cinétique chimique, entraînant ainsi de profondes mutations dans la discipline. Après avoir défini et introduit les principales notions-clés (grandeurs fondamentales, mécanisme réactionnel, étape élémentaire, composé intermédiaire, etc.), Cinétique chimique analyse les techniques expérimentales permettant de suivre l'évolution d'un système en cours de réaction (avancement, vitesse-temps). Il développe également les lois expérimentales et la mise en équation de mécanismes dans des systèmes homogènes ou hétérogènes. Enfin, il présente les méthodes de résolution ainsi que les régimes pseudostationnaires ou à étapes déterminantes. Destiné aux étudiants de licence ou des classes préparatoires aux grandes écoles, Cinétique chimique permet de mettre en équation le mécanisme d'une réaction en vue du calcul de sa vitesse et enseigne comment établir l'expression de cette vitesse dans le cas de régimes pseudo-stationnaires. Note de contenu :
Avant-propos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Chapitre 1. La réaction chimique et les grandeurs cinétiques . . . . . 17
1.1. La réaction chimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.1.1. L’équation-bilan et les coefficients stœchiométriques . . . . 17
1.1.2. Les constituants d’une réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.1.3. Zones réactionnelles d’une réaction . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2. Réactions homogènes et réactions hétérogènes . . . . . . . . . . . . 22
1.2.1. Réactions monozones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.2.2. Réactions multizones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3. Avancement et vitesse d’une réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.1. Abondance stœchiométrique d’un constituant
dans un mélange réactionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.3.2. Avancement d’une réaction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.3.3. Vitesse d’une réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4. Vitesse volumique ou surfacique d’une réaction monozone. . . . 27
1.5. Degré d’avancement et réactance d’une réaction . . . . . . . . . . 29
1.5.1. Le degré d’avancement d’une réaction . . . . . . . . . . . . . 29
1.5.2. Réactance d’une réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.5.3. Expression de la vitesse volumique (surfacique)
Table des matières 7
2.6.1. La catalyse homogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.6.2. La catalyse hétérogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Chapitre 3. Propriétés cinétiques des réactions élémentaires . . . . . 59
3.1. Fonction d’espace d’une réaction élémentaire . . . . . . . . . . . . 59
3.2. Réactivité et réactance d’une étape élémentaire . . . . . . . . . . . 60
3.3. Grandeurs cinétiques d’une étape élémentaire . . . . . . . . . . . . 61
3.3.1. Expression de la réactivité en fonction
des concentrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.3.2. Facteur de vitesse d’une réaction élémentaire . . . . . . . . . 63
3.4. Réactions élémentaires opposées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.4.1. Réactivité de deux réactions élémentaires opposées . . . . . 63
3.4.2. L’écart à l’équilibre des conditions opératoires . . . . . . . . 65
3.4.3. Principe des équilibres partiels . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.5. Influence de la température sur les réactivités
des étapes élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.5.1. Influence de la température près de l’équilibre . . . . . . . . 66
3.5.2. Energies d’activation de réactions élémentaires opposées
et enthalpie de réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.6. Modélisation d’une étape élémentaire en phase gazeuse . . . . . . 68
3.6.1. Théorie des collisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.6.2. La théorie du complexe activé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.7. Une étape élémentaire particulière : la diffusion . . . . . . . . . . . 75
3.7.1. Le phénomène de diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.7.2. Flux de diffusion et première loi de Fick . . . . . . . . . . . . 76
3.7.3. Flux de diffusion en système stationnaire . . . . . . . . . . . . 77
3.7.4. Réactivité et fonction d’espace de diffusion . . . . . . . . . . 78
3.7.5. Diffusion dans les solides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.7.6. Interdiffusion des gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.7.7. Diffusion d’un gaz dans un pore cylindrique . . . . . . . . . . 82
3.8. L’adsorption des gaz sur les solides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.8.1. L’équilibre de chimisorption : le modèle de Langmuir . . . 83
3.8.2. Adsorption dissociative et modèle de Langmuir . . . . . . . . 85
3.8.3. Chimisorption des mélanges de gaz dans le modèle de Langmuir . . . . . .. . . . 86
Table des matières 9
5.5. Mise en équation de réactions en chaîne . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.5.1. Mise en équation d’une réaction homogène
en chaîne simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.5.2. Mise en équation d’une réaction de formation
d’une macromolécule par polymérisation . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Chapitre 6. Données expérimentales et calcul
des lois cinétiques des réactions hétérogènes . . . . . . . . . . . . . . . . 135
6.1. Réactions hétérogènes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
6.1.1. Caractère distinctif des systèmes hétérogènes . . . . . . . . . 135
6.1.2. Réactance d’une réaction hétérogène. . . . . . . . . . . . . . . 136
6.1.3. Différentes classes cinétiques de réactions hétérogènes . . . 136
6.2. Données cinétiques expérimentales
des réactions hétérogènes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
6.2.1. Réactions catalytiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
6.2.2. Réactions gaz-solide stœchiométriquement
hétérogènes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
6.3. Intervention de la diffusion dans les bilans matière . . . . . . . . . 145
6.3.1. Bilan dans une tranche d’une zone de volume . . . . . . . . . 146
6.3.2. Bilan dans une tranche d’une zone bidimensionnelle . . . . 147
6.3.3. Application des bilans aux étapes élémentaires
d’une séquence de réactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
6.3.4. Application à la deuxième loi de Fick . . . . . . . . . . . . . . 149
6.4. Exemple de mise en équation d’une réaction
à catalyse hétérogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
6.5. Exemple de la mise en équation d’un processus de croissance
d’une phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
6.5.1. Bilan matière des intermédiaires . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
6.5.2. Expressions des réactivités des étapes chimiques
élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
6.5.3. Expressions des concentrations des espèces
aux interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
6.5.4. Equations de diffusions des défauts . . . . . . . . . . . . . . . 157
6.5.5. Expressions des variations des dimensions
des zones liées à la réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Chapitre 7. Les régimes pseudo- et quasi stationnaires . . . . . . . . . 161
7.1. Régimes pseudo-stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
7.1.1. Définition d’un régime pseudo-stationnaire . . . . . . . . . . 161
7.1.2. Unicité de la vitesse de réaction en régime
pseudo-stationnaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
7.1.3. Séquences linéaires en régime pseudo-stationnaire . . . . . . 163
7.1.4. Séquences à points multiples
en régime pseudo-stationnaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
7.1.5. Recherche expérimentale de la pseudo-stationnarité . . . . . 168
7.2. Séquences pseudo-stationnaires à volume
(ou à surface) constant – quasi-stationnarité . . . . . . . . . . . . . . . . 174
7.2.1. Séquences quasi stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
7.2.2. Séquences linéaires en régime quasi stationnaire . . . . . . . 174
7.2.3. Vitesse d’une séquence linéaire homogène en régime
quasi stationnaire à volume invariable . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
7.2.4. Séquences à points multiples
en régime quasi stationnaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
7.3. Pseudo- et quasi-stationnarité de la diffusion . . . . . . . . . . . . . 176
7.4. Application au calcul de vitesses en régimes
pseudo-stationnaires ou quasi stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
7.4.1. Principe de la méthode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
7.4.2. Exemple 1 : décomposition du pentoxyde diazote . . . . . . 178
7.4.3. Exemple 2 : synthèse du bromure d’hydrogène . . . . . . . . 179
7.4.4. Exemple 3 : polymérisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
7.4.5. Exemple 4 : application de la pseudo-stationnarité
à une réaction catalytique hétérogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
7.5. Pseudo-stationnarité et systèmes ouverts ou fermés . . . . . . . . . 186
7.5.1. Loi cinétique dans les systèmes homogènes fermés . . . . . 186
7.5.2. Loi cinétique dans les systèmes hétérogènes fermés . . . . . 188
7.5.3. Lois cinétiques des systèmes ouverts
à concentrations constantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
7.6. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Chapitre 8. Régimes à étapes déterminant la vitesse . . . . . . . . . . . 191
8.1. Régime à une étape déterminante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
8.1.1. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
8.1.2. Théorème des concentrations
pour séquences linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
8.1.3. Réactivité de l’étape déterminant la vitesse . . . . . . . . . . . 197
8.1.4. Réactance de la réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
8.1.5. Calcul d’une vitesse d’une séquence linéaire
en régime pur déterminé par une étape . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
8.1.6. Régimes purs loin de l’équilibre
pour séquences linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
8.1.7. Influence de la température pour séquences linéaires . . . . 206
8.1.8. Séquences comportant des boucles . . . . . . . . . . . . . . . . 208
8.1.9. Conclusion sur les régimes
à une seule étape déterminante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
8.2. Régime pseudo-stationnaire à deux étapes déterminantes . . . . . 211
8.2.1. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
8.2.2. Mise en équation d’un régime mixte
pseudo-stationnaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
8.2.3. Séquences linéaires : loi des lenteurs . . . . . . . . . . . . . . . 212
8.2.4. Séquences à boucles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
8.2.5. Loi des temps caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
8.3. Généralisation à plus de deux étapes déterminantes . . . . . . . . . 215
8.4. Conclusion de l’étude des régimes à une ou plusieurs étapes
déterminant la vitesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
8.5. Les changements de régimes de première espèce . . . . . . . . . . 216
8.6. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Annexes. Défauts ponctuels et éléments de structure des solides . . . 219
A1.1. Défauts ponctuels des solides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
A1.2. Définition d’un élément de structure . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
A1.3. Représentation symbolique des éléments de structure . . . . . . 221
12 Cinétique chimique
A1.4. Réactions impliquant des éléments de structure, réactions
quasi chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
A1.5. Equilibres et réactivités des réactions quasi chimiques. . . . . . 223
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
Notations et symboles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
Côte titre : Fs/10573-10576,Fs/12852-12854 Cinétique chimique : Éléments fondamentaux [texte imprimé] / Michel Soustelle, Auteur . - Paris : Hermès science publications-Lavoisier, 2011 . - 1 vol. (235 p.) : graph., ill. ; 24 cm.
ISBN : 978-2-7462-3002-6
978-2-7462-3002-6
Langues : Français (fre)
Catégories : Chimie Mots-clés : Cinétique chimique : Manuels d'enseignement supérieur Index. décimale : 541.3 Sujets divers en chimie physique Résumé : Les changements de comportements et de possibilités dus à l'utilisation d'une informatique avancée dans les laboratoires ont bousculé la tradition de la cinétique chimique, entraînant ainsi de profondes mutations dans la discipline. Après avoir défini et introduit les principales notions-clés (grandeurs fondamentales, mécanisme réactionnel, étape élémentaire, composé intermédiaire, etc.), Cinétique chimique analyse les techniques expérimentales permettant de suivre l'évolution d'un système en cours de réaction (avancement, vitesse-temps). Il développe également les lois expérimentales et la mise en équation de mécanismes dans des systèmes homogènes ou hétérogènes. Enfin, il présente les méthodes de résolution ainsi que les régimes pseudostationnaires ou à étapes déterminantes. Destiné aux étudiants de licence ou des classes préparatoires aux grandes écoles, Cinétique chimique permet de mettre en équation le mécanisme d'une réaction en vue du calcul de sa vitesse et enseigne comment établir l'expression de cette vitesse dans le cas de régimes pseudo-stationnaires. Note de contenu :
Avant-propos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Chapitre 1. La réaction chimique et les grandeurs cinétiques . . . . . 17
1.1. La réaction chimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.1.1. L’équation-bilan et les coefficients stœchiométriques . . . . 17
1.1.2. Les constituants d’une réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.1.3. Zones réactionnelles d’une réaction . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2. Réactions homogènes et réactions hétérogènes . . . . . . . . . . . . 22
1.2.1. Réactions monozones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.2.2. Réactions multizones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3. Avancement et vitesse d’une réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.1. Abondance stœchiométrique d’un constituant
dans un mélange réactionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.3.2. Avancement d’une réaction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.3.3. Vitesse d’une réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4. Vitesse volumique ou surfacique d’une réaction monozone. . . . 27
1.5. Degré d’avancement et réactance d’une réaction . . . . . . . . . . 29
1.5.1. Le degré d’avancement d’une réaction . . . . . . . . . . . . . 29
1.5.2. Réactance d’une réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.5.3. Expression de la vitesse volumique (surfacique)
Table des matières 7
2.6.1. La catalyse homogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.6.2. La catalyse hétérogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Chapitre 3. Propriétés cinétiques des réactions élémentaires . . . . . 59
3.1. Fonction d’espace d’une réaction élémentaire . . . . . . . . . . . . 59
3.2. Réactivité et réactance d’une étape élémentaire . . . . . . . . . . . 60
3.3. Grandeurs cinétiques d’une étape élémentaire . . . . . . . . . . . . 61
3.3.1. Expression de la réactivité en fonction
des concentrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.3.2. Facteur de vitesse d’une réaction élémentaire . . . . . . . . . 63
3.4. Réactions élémentaires opposées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.4.1. Réactivité de deux réactions élémentaires opposées . . . . . 63
3.4.2. L’écart à l’équilibre des conditions opératoires . . . . . . . . 65
3.4.3. Principe des équilibres partiels . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.5. Influence de la température sur les réactivités
des étapes élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.5.1. Influence de la température près de l’équilibre . . . . . . . . 66
3.5.2. Energies d’activation de réactions élémentaires opposées
et enthalpie de réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.6. Modélisation d’une étape élémentaire en phase gazeuse . . . . . . 68
3.6.1. Théorie des collisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.6.2. La théorie du complexe activé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.7. Une étape élémentaire particulière : la diffusion . . . . . . . . . . . 75
3.7.1. Le phénomène de diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.7.2. Flux de diffusion et première loi de Fick . . . . . . . . . . . . 76
3.7.3. Flux de diffusion en système stationnaire . . . . . . . . . . . . 77
3.7.4. Réactivité et fonction d’espace de diffusion . . . . . . . . . . 78
3.7.5. Diffusion dans les solides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.7.6. Interdiffusion des gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.7.7. Diffusion d’un gaz dans un pore cylindrique . . . . . . . . . . 82
3.8. L’adsorption des gaz sur les solides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.8.1. L’équilibre de chimisorption : le modèle de Langmuir . . . 83
3.8.2. Adsorption dissociative et modèle de Langmuir . . . . . . . . 85
3.8.3. Chimisorption des mélanges de gaz dans le modèle de Langmuir . . . . . .. . . . 86
Table des matières 9
5.5. Mise en équation de réactions en chaîne . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.5.1. Mise en équation d’une réaction homogène
en chaîne simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.5.2. Mise en équation d’une réaction de formation
d’une macromolécule par polymérisation . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Chapitre 6. Données expérimentales et calcul
des lois cinétiques des réactions hétérogènes . . . . . . . . . . . . . . . . 135
6.1. Réactions hétérogènes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
6.1.1. Caractère distinctif des systèmes hétérogènes . . . . . . . . . 135
6.1.2. Réactance d’une réaction hétérogène. . . . . . . . . . . . . . . 136
6.1.3. Différentes classes cinétiques de réactions hétérogènes . . . 136
6.2. Données cinétiques expérimentales
des réactions hétérogènes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
6.2.1. Réactions catalytiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
6.2.2. Réactions gaz-solide stœchiométriquement
hétérogènes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
6.3. Intervention de la diffusion dans les bilans matière . . . . . . . . . 145
6.3.1. Bilan dans une tranche d’une zone de volume . . . . . . . . . 146
6.3.2. Bilan dans une tranche d’une zone bidimensionnelle . . . . 147
6.3.3. Application des bilans aux étapes élémentaires
d’une séquence de réactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
6.3.4. Application à la deuxième loi de Fick . . . . . . . . . . . . . . 149
6.4. Exemple de mise en équation d’une réaction
à catalyse hétérogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
6.5. Exemple de la mise en équation d’un processus de croissance
d’une phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
6.5.1. Bilan matière des intermédiaires . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
6.5.2. Expressions des réactivités des étapes chimiques
élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
6.5.3. Expressions des concentrations des espèces
aux interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
6.5.4. Equations de diffusions des défauts . . . . . . . . . . . . . . . 157
6.5.5. Expressions des variations des dimensions
des zones liées à la réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Chapitre 7. Les régimes pseudo- et quasi stationnaires . . . . . . . . . 161
7.1. Régimes pseudo-stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
7.1.1. Définition d’un régime pseudo-stationnaire . . . . . . . . . . 161
7.1.2. Unicité de la vitesse de réaction en régime
pseudo-stationnaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
7.1.3. Séquences linéaires en régime pseudo-stationnaire . . . . . . 163
7.1.4. Séquences à points multiples
en régime pseudo-stationnaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
7.1.5. Recherche expérimentale de la pseudo-stationnarité . . . . . 168
7.2. Séquences pseudo-stationnaires à volume
(ou à surface) constant – quasi-stationnarité . . . . . . . . . . . . . . . . 174
7.2.1. Séquences quasi stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
7.2.2. Séquences linéaires en régime quasi stationnaire . . . . . . . 174
7.2.3. Vitesse d’une séquence linéaire homogène en régime
quasi stationnaire à volume invariable . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
7.2.4. Séquences à points multiples
en régime quasi stationnaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
7.3. Pseudo- et quasi-stationnarité de la diffusion . . . . . . . . . . . . . 176
7.4. Application au calcul de vitesses en régimes
pseudo-stationnaires ou quasi stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
7.4.1. Principe de la méthode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
7.4.2. Exemple 1 : décomposition du pentoxyde diazote . . . . . . 178
7.4.3. Exemple 2 : synthèse du bromure d’hydrogène . . . . . . . . 179
7.4.4. Exemple 3 : polymérisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
7.4.5. Exemple 4 : application de la pseudo-stationnarité
à une réaction catalytique hétérogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
7.5. Pseudo-stationnarité et systèmes ouverts ou fermés . . . . . . . . . 186
7.5.1. Loi cinétique dans les systèmes homogènes fermés . . . . . 186
7.5.2. Loi cinétique dans les systèmes hétérogènes fermés . . . . . 188
7.5.3. Lois cinétiques des systèmes ouverts
à concentrations constantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
7.6. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Chapitre 8. Régimes à étapes déterminant la vitesse . . . . . . . . . . . 191
8.1. Régime à une étape déterminante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
8.1.1. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
8.1.2. Théorème des concentrations
pour séquences linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
8.1.3. Réactivité de l’étape déterminant la vitesse . . . . . . . . . . . 197
8.1.4. Réactance de la réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
8.1.5. Calcul d’une vitesse d’une séquence linéaire
en régime pur déterminé par une étape . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
8.1.6. Régimes purs loin de l’équilibre
pour séquences linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
8.1.7. Influence de la température pour séquences linéaires . . . . 206
8.1.8. Séquences comportant des boucles . . . . . . . . . . . . . . . . 208
8.1.9. Conclusion sur les régimes
à une seule étape déterminante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
8.2. Régime pseudo-stationnaire à deux étapes déterminantes . . . . . 211
8.2.1. Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
8.2.2. Mise en équation d’un régime mixte
pseudo-stationnaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
8.2.3. Séquences linéaires : loi des lenteurs . . . . . . . . . . . . . . . 212
8.2.4. Séquences à boucles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
8.2.5. Loi des temps caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
8.3. Généralisation à plus de deux étapes déterminantes . . . . . . . . . 215
8.4. Conclusion de l’étude des régimes à une ou plusieurs étapes
déterminant la vitesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
8.5. Les changements de régimes de première espèce . . . . . . . . . . 216
8.6. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Annexes. Défauts ponctuels et éléments de structure des solides . . . 219
A1.1. Défauts ponctuels des solides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
A1.2. Définition d’un élément de structure . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
A1.3. Représentation symbolique des éléments de structure . . . . . . 221
12 Cinétique chimique
A1.4. Réactions impliquant des éléments de structure, réactions
quasi chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
A1.5. Equilibres et réactivités des réactions quasi chimiques. . . . . . 223
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
Notations et symboles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
Côte titre : Fs/10573-10576,Fs/12852-12854 Exemplaires (7)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/10573 Fs/10573-10576 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/10574 Fs/10573-10576 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/10575 Fs/10573-10576 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/10576 Fs/10573-10576 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/12852 Fs/12852-12854 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/12853 Fs/12852-12854 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/12854 Fs/12852-12854 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
Disponible
Titre : Cinétique chimique : Éléments fondamentaux Type de document : document électronique Auteurs : Michel Soustelle, Auteur Editeur : Paris : Hermès science publications-Lavoisier Année de publication : 2011 Importance : 1 vol (235 p.) ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7462-4133-6 Note générale : 9782746241336 Langues : Français (fre) Catégories : Bibliothèque numérique:Chimie Mots-clés : Chemical kinetics Index. décimale : 541.3 Sujets divers en chimie physique Résumé :
Les changements de comportements et de possibilités dus à l'utilisation d'une informatique avancée dans les laboratoires ont bousculé la tradition de la cinétique chimique, entraînant ainsi de profondes mutations dans la discipline. Après avoir défini et introduit les principales notions-clés (grandeurs fondamentales, mécanisme réactionnel, étape élémentaire, composé intermédiaire, etc.), Cinétique chimique analyse les techniques expérimentales permettant de suivre l'évolution d'un système en cours de réaction (avancement, vitesse-temps). Il développe également les lois expérimentales et la mise en équation de mécanismes dans des systèmes homogènes ou hétérogènes. Enfin, il présente les méthodes de résolution ainsi que les régimes pseudostationnaires ou à étapes déterminantes. Destiné aux étudiants de licence ou des classes préparatoires aux grandes écoles, Cinétique chimique permet de mettre en équation le mécanisme d'une réaction en vue du calcul de sa vitesse et enseigne comment établir l'expression de cette vitesse dans le cas de régimes pseudo-stationnaires.Note de contenu :
TABLE DES MATIÈRES
AVANT-PROPOS
CHAPITRE 1 La réaction chimique et les grandeurs cinétiques
CHAPITRE 2 Mécanismes réactionnels et étapes élémentaires
CHAPITRE 3 Propriétés cinétiques des réactions élémentaires
CHAPITRE 4 Acquisition des données cinétiques
CHAPITRE 5 Lois expérimentales et calcul des lois cinétiques des systèmes homogènes
CHAPITRE 6 Données expérimentales et calcul des lois cinétiques des réactions hétérogènes
CHAPITRE 7 Les régimes pseudo- et quasi stationnaires
CHAPITRE 8 Régimes à étapes déterminant la vitesse
Annexes. Défauts ponctuels et éléments de structure des solides
Bibliographie
Notations et symboles
Index
Côte titre : E-Fs/0007 En ligne : https://sciences-courses.univ-setif.dz/login/index.php Cinétique chimique : Éléments fondamentaux [document électronique] / Michel Soustelle, Auteur . - Paris : Hermès science publications-Lavoisier, 2011 . - 1 vol (235 p.).
ISBN : 978-2-7462-4133-6
9782746241336
Langues : Français (fre)
Catégories : Bibliothèque numérique:Chimie Mots-clés : Chemical kinetics Index. décimale : 541.3 Sujets divers en chimie physique Résumé :
Les changements de comportements et de possibilités dus à l'utilisation d'une informatique avancée dans les laboratoires ont bousculé la tradition de la cinétique chimique, entraînant ainsi de profondes mutations dans la discipline. Après avoir défini et introduit les principales notions-clés (grandeurs fondamentales, mécanisme réactionnel, étape élémentaire, composé intermédiaire, etc.), Cinétique chimique analyse les techniques expérimentales permettant de suivre l'évolution d'un système en cours de réaction (avancement, vitesse-temps). Il développe également les lois expérimentales et la mise en équation de mécanismes dans des systèmes homogènes ou hétérogènes. Enfin, il présente les méthodes de résolution ainsi que les régimes pseudostationnaires ou à étapes déterminantes. Destiné aux étudiants de licence ou des classes préparatoires aux grandes écoles, Cinétique chimique permet de mettre en équation le mécanisme d'une réaction en vue du calcul de sa vitesse et enseigne comment établir l'expression de cette vitesse dans le cas de régimes pseudo-stationnaires.Note de contenu :
TABLE DES MATIÈRES
AVANT-PROPOS
CHAPITRE 1 La réaction chimique et les grandeurs cinétiques
CHAPITRE 2 Mécanismes réactionnels et étapes élémentaires
CHAPITRE 3 Propriétés cinétiques des réactions élémentaires
CHAPITRE 4 Acquisition des données cinétiques
CHAPITRE 5 Lois expérimentales et calcul des lois cinétiques des systèmes homogènes
CHAPITRE 6 Données expérimentales et calcul des lois cinétiques des réactions hétérogènes
CHAPITRE 7 Les régimes pseudo- et quasi stationnaires
CHAPITRE 8 Régimes à étapes déterminant la vitesse
Annexes. Défauts ponctuels et éléments de structure des solides
Bibliographie
Notations et symboles
Index
Côte titre : E-Fs/0007 En ligne : https://sciences-courses.univ-setif.dz/login/index.php Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité E-Fs/0007 e-Fs/0007 E-Book Téléchargeable (PDF) Bibliothéque des sciences Français Téléchargeable
Disponible
Titre de série : Cinétique hétérogène, 1 Titre : Modélisation des mécanismes Type de document : texte imprimé Auteurs : Michel Soustelle, Auteur Editeur : Paris : Hermès science publications-Lavoisier Année de publication : 2006 Importance : 1 vol. (288 p.) Présentation : ill. Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7462-1364-7 Note générale : Bibliogr. p. 283-284 Langues : Français (fre) Catégories : Chimie Mots-clés : Chimie physique
Cinétique hétérogèneIndex. décimale : 541.3 Sujets divers en chimie physique Résumé :
Cet ouvrage de cinétique hétérogène et de réactivité des solides massifs ou en poudre comporte trois volumes.
Le premier volume présente les éléments nécessaires à la construction des mécanismes réactionnels (thermo-dynamique, diffusion, adsorption, réactions élémentaires) et les méthodes de modélisation qui permettent de calculer la vitesse d'une réaction hétérogène à partir de son mécanisme.
Le deuxième volume décrit les méthodes expérimentales et théoriques pour déterminer la vitesse d'une réaction hétérogène en fonction du temps et des morphologies. Les processus de croissance et de nucléation sont exposés puis couplés. Une première application au phénomène de coalescence des grains solides est présentée.
Le troisième volume traite des différents types de systèmes : décomposition des solides, réactions entre solides, réaction entre un gaz et un solide, et transformations de solutions solides. Les mécanismes correspondants sont analysés. Les lois de variation des vitesses de réaction avec la température et les pressions partielles des gaz, qui en découlent sont établies.Note de contenu :
Sommaire
Avant-propos
Notations et symboles
Définitions et approche expérimentale
Le solide réel : éléments de structure et réactions quasi chimiques
Thermodynamique des systèmes hétérogènes
Etapes élémentaires dans les réactions hétérogènes
La diffusion chimique
Adsorption chimique
Mécanismes des processus et lois de vitesse
BibliographieCinétique hétérogène, 1. Modélisation des mécanismes [texte imprimé] / Michel Soustelle, Auteur . - Paris : Hermès science publications-Lavoisier, 2006 . - 1 vol. (288 p.) : ill. ; 24 cm.
ISBN : 978-2-7462-1364-7
Bibliogr. p. 283-284
Langues : Français (fre)
Catégories : Chimie Mots-clés : Chimie physique
Cinétique hétérogèneIndex. décimale : 541.3 Sujets divers en chimie physique Résumé :
Cet ouvrage de cinétique hétérogène et de réactivité des solides massifs ou en poudre comporte trois volumes.
Le premier volume présente les éléments nécessaires à la construction des mécanismes réactionnels (thermo-dynamique, diffusion, adsorption, réactions élémentaires) et les méthodes de modélisation qui permettent de calculer la vitesse d'une réaction hétérogène à partir de son mécanisme.
Le deuxième volume décrit les méthodes expérimentales et théoriques pour déterminer la vitesse d'une réaction hétérogène en fonction du temps et des morphologies. Les processus de croissance et de nucléation sont exposés puis couplés. Une première application au phénomène de coalescence des grains solides est présentée.
Le troisième volume traite des différents types de systèmes : décomposition des solides, réactions entre solides, réaction entre un gaz et un solide, et transformations de solutions solides. Les mécanismes correspondants sont analysés. Les lois de variation des vitesses de réaction avec la température et les pressions partielles des gaz, qui en découlent sont établies.Note de contenu :
Sommaire
Avant-propos
Notations et symboles
Définitions et approche expérimentale
Le solide réel : éléments de structure et réactions quasi chimiques
Thermodynamique des systèmes hétérogènes
Etapes élémentaires dans les réactions hétérogènes
La diffusion chimique
Adsorption chimique
Mécanismes des processus et lois de vitesse
BibliographieExemplaires (3)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/3462 Fs/3462-3464 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/3463 Fs/3462-3464 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/3464 Fs/3462-3464 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
Disponible
Titre de série : Cinétique hétérogène, 2 Titre : mécanismes et lois cinétiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Michel Soustelle, Auteur Editeur : Paris : Hermès science publications-Lavoisier Année de publication : 2006 Importance : 1 vol. (270 p.) Présentation : ill. Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7462-1365-4 Note générale : Bibliogr. p. 265-266 Langues : Français (fre) Catégories : Chimie Mots-clés : Cinétique chimique
Solides
Réactions chimiques -- MécanismesIndex. décimale : 541.3 - Sujets divers en chimie physique Résumé :
Cet ouvrage de cinétique hétérogène et de réactivité des solides massifs ou en poudre comporte quatre volumes. Le premier volume présente les éléments nécessaires à la construction des mécanismes réactionnels (thermodynamique, diffusion, adsorption, réactions élémentaires) et les méthodes de modélisation qui permettent de calculer la vitesse d'une réaction hétérogène à partir de son mécanisme. Le deuxième volume décrit les méthodes expérimentales et théoriques pour déterminer la vitesse d'une réaction hétérogène en fonction du temps et des morphologies. Les processus de croissance et de nucléation sont exposés puis couplés. Une première application au phénomène de coalescence des grains solides est présentée. Le troisième volume traite des différents types de systèmes : décomposition des solides, réactions entre solides, réactions entre un gaz et un solide, et transformations de solutions solides. Les mécanismes correspondants sont analysés. Les lois de variation des vitesses de réaction avec la température et les pressions partielles des gaz, qui en découlent sont établies. Le quatrième volume présente des énoncés de problèmes avec leurs solutions détaillées : huit problèmes ont pour objet les fondements de la modélisation des mécanismes, neuf problèmes s'intéressent à la relation entre les mécanismes et les lois cinétiques et neuf problèmes ont pour thème la détermination des réactivités à partir des mécanismes.Note de contenu :
Sommaire
Germination d'une phase solide
Croissance d'une phase solide
Transformations par germination superficielle-croissance
Modélisation et expérience des réactions produisant un solide
La coalescence granulaireCôte titre : Fs/9613-9616 Cinétique hétérogène, 2. mécanismes et lois cinétiques [texte imprimé] / Michel Soustelle, Auteur . - Paris : Hermès science publications-Lavoisier, 2006 . - 1 vol. (270 p.) : ill. ; 24 cm.
ISBN : 978-2-7462-1365-4
Bibliogr. p. 265-266
Langues : Français (fre)
Catégories : Chimie Mots-clés : Cinétique chimique
Solides
Réactions chimiques -- MécanismesIndex. décimale : 541.3 - Sujets divers en chimie physique Résumé :
Cet ouvrage de cinétique hétérogène et de réactivité des solides massifs ou en poudre comporte quatre volumes. Le premier volume présente les éléments nécessaires à la construction des mécanismes réactionnels (thermodynamique, diffusion, adsorption, réactions élémentaires) et les méthodes de modélisation qui permettent de calculer la vitesse d'une réaction hétérogène à partir de son mécanisme. Le deuxième volume décrit les méthodes expérimentales et théoriques pour déterminer la vitesse d'une réaction hétérogène en fonction du temps et des morphologies. Les processus de croissance et de nucléation sont exposés puis couplés. Une première application au phénomène de coalescence des grains solides est présentée. Le troisième volume traite des différents types de systèmes : décomposition des solides, réactions entre solides, réactions entre un gaz et un solide, et transformations de solutions solides. Les mécanismes correspondants sont analysés. Les lois de variation des vitesses de réaction avec la température et les pressions partielles des gaz, qui en découlent sont établies. Le quatrième volume présente des énoncés de problèmes avec leurs solutions détaillées : huit problèmes ont pour objet les fondements de la modélisation des mécanismes, neuf problèmes s'intéressent à la relation entre les mécanismes et les lois cinétiques et neuf problèmes ont pour thème la détermination des réactivités à partir des mécanismes.Note de contenu :
Sommaire
Germination d'une phase solide
Croissance d'une phase solide
Transformations par germination superficielle-croissance
Modélisation et expérience des réactions produisant un solide
La coalescence granulaireCôte titre : Fs/9613-9616 Exemplaires (4)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/9615 Fs/9613-9616 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/9614 Fs/9613-9616 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/9616 Fs/9613-9616 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/9613 Fs/9613-9616 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
Disponible
Titre de série : Cinétique hétérogène, 3 Titre : Mécanismes et réactivité Type de document : texte imprimé Auteurs : Michel Soustelle, Auteur Editeur : Paris : Hermès science publications-Lavoisier Année de publication : 2006 Importance : 1 vol. (236 p.) Présentation : ill. Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7462-1391-3 Note générale : Bibliogr. p. 228-231 Langues : Français (fre) Catégories : Chimie Mots-clés : Cinétique chimique
Réactions chimiques : Mécanismes
Solides
Décomposition (chimie)Index. décimale : 541.3 Sujets divers en chimie physique Résumé :
Cet ouvrage de cinétique hétérogène et de réactivité des solides massifs ou en poudre comporte quatre volumes. Le premier volume présente les éléments nécessaires à la construction des mécanismes réactionnels (thermodynamique, diffusion, adsorption, réactions élémentaires) et les méthodes de modélisation qui permettent de calculer la vitesse d'une réaction hétérogène à partir de son mécanisme. Le deuxième volume décrit les méthodes expérimentales et théoriques pour déterminer la vitesse d'une réaction hétérogène en fonction du temps et des morphologies. Les processus de croissance et de nucléation sont exposés puis couplés. Une première application au phénomène de coalescence des grains solides est présentée. Le troisième volume traite des différents types de systèmes : décomposition des solides, réactions entre solides, réactions entre un gaz et un solide, et transformations de solutions solides. Les mécanismes correspondants sont analysés. Les lois de variation des vitesses de réaction avec la température et les pressions partielles des gaz, qui en découlent sont établies. Le quatrième volume présente des énoncés de problèmes avec leurs solutions détaillées : huit problèmes ont pour objet les fondements de la modélisation des mécanismes, neuf problèmes s'intéressent à la relation entre les mécanismes et les lois cinétiques et neuf problèmes ont pour thème la détermination des réactivités à partir des mécanismes.Note de contenu :
Sommaire
Réactions de décomposition des solides
Réactions entre solides
Réactions gaz-solide
Transformations de solutions solidesCôte titre : Fs/3459-3461 Cinétique hétérogène, 3. Mécanismes et réactivité [texte imprimé] / Michel Soustelle, Auteur . - Paris : Hermès science publications-Lavoisier, 2006 . - 1 vol. (236 p.) : ill. ; 24 cm.
ISBN : 978-2-7462-1391-3
Bibliogr. p. 228-231
Langues : Français (fre)
Catégories : Chimie Mots-clés : Cinétique chimique
Réactions chimiques : Mécanismes
Solides
Décomposition (chimie)Index. décimale : 541.3 Sujets divers en chimie physique Résumé :
Cet ouvrage de cinétique hétérogène et de réactivité des solides massifs ou en poudre comporte quatre volumes. Le premier volume présente les éléments nécessaires à la construction des mécanismes réactionnels (thermodynamique, diffusion, adsorption, réactions élémentaires) et les méthodes de modélisation qui permettent de calculer la vitesse d'une réaction hétérogène à partir de son mécanisme. Le deuxième volume décrit les méthodes expérimentales et théoriques pour déterminer la vitesse d'une réaction hétérogène en fonction du temps et des morphologies. Les processus de croissance et de nucléation sont exposés puis couplés. Une première application au phénomène de coalescence des grains solides est présentée. Le troisième volume traite des différents types de systèmes : décomposition des solides, réactions entre solides, réactions entre un gaz et un solide, et transformations de solutions solides. Les mécanismes correspondants sont analysés. Les lois de variation des vitesses de réaction avec la température et les pressions partielles des gaz, qui en découlent sont établies. Le quatrième volume présente des énoncés de problèmes avec leurs solutions détaillées : huit problèmes ont pour objet les fondements de la modélisation des mécanismes, neuf problèmes s'intéressent à la relation entre les mécanismes et les lois cinétiques et neuf problèmes ont pour thème la détermination des réactivités à partir des mécanismes.Note de contenu :
Sommaire
Réactions de décomposition des solides
Réactions entre solides
Réactions gaz-solide
Transformations de solutions solidesCôte titre : Fs/3459-3461 Exemplaires (3)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/3459 Fs/3459-3461 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/3460 Fs/3459-3461 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/3461 Fs/3459-3461 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
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