Transcription de la vidéo
Laquelle de ces réactions entre le calcium métallique et l’acide nitrique aura la plus grande vitesse de réaction ? (A) l’expérience un, (B) l’expérience deux, (C) l’expérience trois, (D) l’expérience quatre, (E) l’expérience cinq.
La question décrit une réaction entre le calcium métallique et l’acide nitrique. Une réaction entre ces espèces se produit lorsque les particules de réactif entrent en collision avec une énergie suffisante et une orientation correcte. La vitesse à laquelle la réaction a lieu peut être exprimée par la vitesse de réaction.
La vitesse de réaction mesure l’évolution de la concentration, de la masse ou du volume du réactif ou du produit. Puisque les réactions se produisent lorsque les particules entrent en collision avec succès, si le nombre de collisions augmente, alors les probabilités d’avoir des collisions réussies augmentent et la vitesse de réaction augmente. Plusieurs facteurs peuvent influer sur la fréquence des collisions entre les particules de réactifs. Voyons donc les conditions utilisées dans cette expérience.
Nous pouvons voir que toutes les expériences utilisent le même volume de solution d’acide nitrique. Mais les concentrations des solutions d’acide nitrique sont différentes. Nous voyons également que les expériences sont menées à différentes températures. Aucune mention n’est faite de la quantité de calcium métallique utilisée. Nous allons donc supposer que la quantité est la même pour chaque expérience. Pour répondre à la question, nous devons savoir comment la concentration et la température affectent la fréquence des collisions entre les particules et donc la vitesse de réaction.
Commençons par étudier l’effet de la concentration. La concentration est la quantité de substance dans un certain volume. Lorsque la concentration est faible, il y a moins de particules disponibles pour entrer en collision et la fréquence des collisions est relativement faible. À mesure que la concentration augmente, le nombre de particules disponibles pour entrer en collision augmente et la fréquence des collisions augmente. Donc, l’augmentation de la concentration augmente la vitesse de réaction. Cela signifie que les expériences deux, quatre et cinq auront une plus grande vitesse de réaction que les expériences un et trois. Comme nous voulons savoir quelle expérience a la plus grande vitesse de réaction, nous pouvons éliminer les choix de réponses (A) et (C).
Voyons maintenant l’effet de la température sur la vitesse de réaction. À basse température, les particules se déplacent plus lentement et entrent en collision avec moins d’énergie. À mesure que la température augmente, les particules gagnent de l’énergie et se déplacent plus rapidement. Comme les particules se déplacent plus rapidement et avec plus d’énergie, elles entrent en collision plus souvent et avec plus de chances que l’énergie soit suffisante pour qu’une réaction se produise. Donc, l’augmentation de la température augmente la vitesse de réaction. Puisque l’expérience deux est effectuée à une température plus élevée que les expériences quatre et cinq, elle devrait avoir la vitesse de réaction la plus élevée.
Par conséquent, la réaction entre le calcium métallique et l’acide nitrique qui aura la plus grande vitesse de réaction est l’expérience deux, réponse (B).
