Modélisation microscopique

Un mécanisme réactionnel est la succession d'étapes, appelées actes élémentaires, constituant une transformation chimique. Ce mécanisme peut faire apparaître des intermédiaires réactionnels, c'est-à-dire des espèces chimiques très instables ne participant pas à l'équation-bilan de la réaction.

Le mécanisme d'une réaction étudiée dans l'une des activités précédentes est présenté ci-dessous :

• \text{S}_2\text{O}^{2-}_8(\text{aq})\ + \ \text{I}^-(\text{aq}) \rightarrow \ \text{S}_2\text{O}_8\text{I}^{3-}(\text{aq})


• \text{S}_2\text{O}_8\text{I}^{3-}(\text{aq}) \ + \ \text{I}^-(\text{aq}) \rightarrow \ 2\ \text{SO}^{2-}_4(\text{aq}) \ + \ \text{I}_2(\text{aq})

Pour représenter les interactions s'établissant à l'échelle microscopique lors des actes élémentaires, on trace des flèches courbes, orientées d'un site donneur d'électrons (un doublet d'électrons) vers un site accepteur d'électrons (un atome portant une charge partielle ou entière positive).

La décomposition de l'eau oxygénée se réalise classiquement en une étape lente :

L'ajout d'un catalyseur \text{Br}^-(\text{aq}) en milieu acide modifie le mécanisme et permet d'accélérer la réaction :

• \text{H}^+(\text{aq}) \ + \ \text{H}_2\text{O}_2(\text{aq}) \rightarrow \ \text{H}_3\text{O}^+_2 (\text{aq})


• \text{H}_3\text{O}^+_2(\text{aq}) \ + \ \text{Br}^-(\text{aq}) \rightarrow \ \text{HOBr}(\text{aq}) \ + \ \text{H}_2\text{O}(\text{l})


• \text{HOBr}(\text{aq})\ + \ \text{H}_2\text{O}_2 (\text{aq}) \rightarrow \text{H}^+(\text{aq})\ + \ \text{Br}^-(\text{aq}) \ + \ \text{O}_2(\text{aq}) \ + \ \text{H}_2 \text{O}(\text{l})

Faites varier la température et la concentration des réactifs et observez les différences de comportement des entités sur

l'animation

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