Transcription de la vidéo
Au cours d'une réaction avec l’acide chlorhydrique, laquelle des formes suivantes du carbonate de calcium réagirait le plus rapidement, en supposant que la même masse totale de carbonate de calcium soit utilisée ? A) Une seule sphère. B) Un groupe d’aiguilles fines. C) Une seule plaque fine. Ou D) Une poudre fine.
Dans cette question, nous ajoutons du carbonate de calcium solide à de l’acide chlorhydrique Nous cherchons à déterminer quelle forme solide du carbonate de calcium permettra la réaction la plus rapide. Quelle que soit la forme du carbonate de calcium que nous choisissons d’ajouter, il se produira toujours la même réaction. L’acide chlorhydrique et le carbonate de calcium réagiront pour former du chlorure de calcium, de l’eau et du dioxyde de carbone. Cette réaction se produit parce que les particules d’acide chlorhydrique entrent en collision avec les particules de carbonate de calcium. Tant que ces particules entrent en collision avec assez d’énergie, elles sont capables de réagir.
Étant donné que les particules d’acide chlorhydrique et de carbonate de calcium doivent entrer physiquement en collision pour que la réaction se produise, regardons de très près les différentes formes du carbonate de calcium, Nous pourrons ainsi déterminer quelle forme devrait réagir le plus rapidement. Si nous avions une sphère unique de carbonate de calcium, les particules d’acide chlorhydrique pourraient entrer en collision avec les particules de carbonate de calcium présentes à la surface de la sphère. Puisque les particules d’acide chlorhydrique ne peuvent entrer en collision qu’avec les particules de carbonate de calcium présentes à la surface de la sphère, ce n’est qu’à la surface de la sphère que la réaction peut se produire. Les particules d’acide chlorhydrique ne pourront pas atteindre les particules de carbonate de calcium présentes à l’intérieur de la sphère avant que les particules à la surface de la sphère n’aient réagi.
L’acide chlorhydrique ne pourra donc pas atteindre le carbonate de calcium présent à l’intérieur de la sphère immédiatement. Cela signifie qu'en ajoutant le carbonate de calcium sous la forme d'une seule sphère, la réaction se produira assez lentement. Ce qu’on peut voir ici, c’est que la forme du carbonate de calcium qui réagira le plus rapidement est celle qui présente le plus de particules à sa surface. En effet, plus il y a de particules de carbonate de calcium à la surface, plus il y a de particules disponibles pour réagir immédiatement avec l’acide chlorhydrique.
Et si on cherche la forme du carbonate de calcium présentant le plus de particules à sa surface, cela veut dire qu’on cherche la forme du carbonate de calcium avec la plus grande surface de contact possible, donc la bonne réponse est celle comprenant la forme du carbonate de calcium ayant la plus grande surface de contact. Pour déterminer la forme du carbonate de calcium ayant la plus grande surface de contact, sachant que toutes les formes ont la même masse totale, nous pouvons essayer de recréer chacune de ces formes à partir de la sphère. Par exemple, on peut imaginer qu’on aplatit la sphère pour générer une plaque mince unique, ce qui augmente la surface de contact. Une sphère unique n’a donc pas la plus grande surface de contact et n’est donc pas la bonne réponse.
Si on découpe la plaque fine en un groupe d’aiguilles fines, on augmente davantage la surface de contact. Nous savons donc qu’une seule plaque mince n’est pas la bonne réponse, car elle n’a pas la plus grande surface de contact. Enfin, on pourrait augmenter davantage la surface de contact en broyant le groupe d’aiguilles fines en une poudre fine, ce qui implique donc que le groupe d’aiguilles fines n'est pas la bonne réponse. Par conséquent, la forme du carbonate de calcium qui a la plus grande surface de contact et qui réagira le plus rapidement avec l’acide chlorhydrique est la poudre fine.
