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Un élève étudie la vitesse de réaction pour une réaction donnée. Il répète une expérience quatre fois, en changeant les conditions à chaque fois. Les conditions sont illustrées ci-dessous. Quelle expérience devrait avoir la plus grande vitesse de réaction ?
La vitesse de réaction mesure la vitesse à laquelle la concentration, la masse ou le volume du réactif ou du produit varie au cours du temps. C’est la vitesse à laquelle la réaction chimique se produit. Dans cette question, nous voulons savoir laquelle des expériences a la plus grande vitesse de réaction. Autrement dit, dans quelle expérience la réaction se produit le plus rapidement. Nous pouvons voir que toutes les expériences sont effectuées des températures différentes et que deux des expériences utilisent un catalyseur. Nous devons donc savoir comment la température et l’ajout d’un catalyseur affectent la vitesse d’une réaction. Pour qu’une réaction chimique se produise, les particules doivent entrer en collision avec suffisamment d’énergie et une orientation correcte.
Un catalyseur est une substance qui peut diminuer la quantité minimale d’énergie nécessaire pour qu’une réaction se produise sans lui-même subir de changement chimique permanent pendant la réaction. Comme il faut moins d’énergie pour que la réaction se produise lorsqu’un catalyseur est ajouté, les expériences dans lesquelles un catalyseur est utilisé doivent être plus rapides ou avoir une vitesse de réaction plus grande que les expériences sans catalyseur. Donc, nous pouvons éliminer les choix de réponse (B) et (D).
Maintenant, considérons l’effet de la température sur la vitesse de réaction. À mesure que la température augmente, les particules impliquées dans une réaction chimique gagnent de l’énergie et se déplacent plus rapidement. Plus les particules se déplacent rapidement, plus elles sont susceptibles d’entrer en collision avec assez d’énergie pour qu’une réaction se produise. Donc, la vitesse de réaction a tendance à augmenter avec la température. Par conséquent, entre les deux expériences utilisant un catalyseur, l’expérience à 40 degrés Celsius aura une vitesse de réaction plus grande que l’expérience à 20 degrés Celsius.
En conclusion, on peut prédire que l’expérience avec la plus grande vitesse de réaction est l’expérience (C), car cette expérience implique l’utilisation d’un catalyseur et elle est effectuée à la température la plus élevée.
