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Les catalyseurs métalliques sont couramment utilisés pour aider à augmenter la vitesse d’une réaction chimique. Un étudiant pèse un bloc de catalyseur métallique avant et après son utilisation dans une réaction chimique, tel qu'illustré dans la figure ci-dessous. Quelle devrait être la masse du catalyseur à la fin de la réaction ?
Les catalyseurs apportent une contribution précieuse à de nombreuses réactions chimiques, en particulier à des réactions importantes qui se produisent à l’échelle industrielle. Il est mentionné dans la question que le catalyseur métallique utilisé peut aider à augmenter la vitesse d’une réaction chimique. La vitesse d’une réaction chimique représente une mesure de la vitesse avec laquelle la concentration en réactifs diminue et la concentration en produits augmente. La vitesse de réaction peut généralement être affectée par la température, la concentration en réactifs ou en produits, la surface de contact, la pression ou la présence d’un catalyseur.
Les catalyseurs métalliques offrent une surface spéciale sur laquelle les molécules de réactifs sont regroupées ensemble afin de pouvoir réagir plus facilement. Le catalyseur est impliqué chimiquement dans la réaction de cette façon. Après que les produits aient été formés et libérés de la surface du catalyseur, celui-ci aura la même structure et les mêmes propriétés qu’avant la réaction. Comme le catalyseur n’est ni modifié chimiquement ni consommé au cours de la réaction chimique, il peut être utilisé à l'infini.
Tous les catalyseurs ne fournissent pas une surface sur laquelle la réaction peut se produire et certains catalyseurs sont utilisés pour diminuer la vitesse d’une réaction chimique au lieu de l’augmenter. Par contre, tous les catalyseurs peuvent être définis comme étant des substances qui modifient la vitesse de réaction sans subir de modification chimique permanente.
Dans notre exemple, le bloc de métal agit à titre de catalyseur et il devrait donc être identique avant et après la réaction chimique, ce qui signifie que nous devons nous attendre à ce que la masse du bloc de métal soit la même avant et après la réaction. Si la masse du catalyseur avant la réaction était de 1,5 grammes, alors la masse du catalyseur après la réaction devrait également être de 1,5 grammes.