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Un élève effectue un craquage catalytique de paraffine liquide, en utilisant des copeaux de porcelaine comme catalyseur. Pour accélérer la réaction, il faut augmenter la surface de contact des copeaux de porcelaine. Lequel des outils suivants serait le plus approprié pour cette tâche ? (A) Un bain d’eau glacée, (B) un bec Bunsen, (C) un pied à coulisse, (D) un pilon et un mortier, ou (E) une tige en verre.
Cette question porte sur la façon dont on peut accélérer une réaction. Nous devons savoir que la vitesse d’une réaction chimique dépend des collisions entre les particules impliquées. Pour accélérer la réaction, il faut que les particules de réactif entrent en collision plus fréquemment ou avec plus d’énergie. Dans la réaction décrite dans la question, la porcelaine se présente sous forme de copeaux de faible surface de contact. Dans ces conditions, les molécules de réactif ne peuvent entrer en collision qu’avec les particules à la surface externe des copeaux de porcelaine.
Comme la question l’indique, nous pouvons augmenter la vitesse de réaction en augmentant la surface de contact des copeaux de porcelaine. Lorsque le copeau de porcelaine est divisé en plus petits morceaux, de plus nombreuses particules sont disponibles pour entrer en collision avec les particules de réactif.
Cette question demande, lequel des outils suivants serait le plus approprié pour cette tâche ? Plus précisément, nous cherchons à augmenter la surface de contact en réduisant la taille des morceaux de porcelaine. Parmi les cinq choix de réponse ici, un seul outil est conçu pour décomposer des choses en plus petits morceaux, choix (D), un pilon et un mortier. On peut utiliser un pilon et un mortier pour écraser les copeaux de porcelaine en morceaux plus petits qui ont une surface de contact plus grande, augmentant ainsi la vitesse de réaction.
Alors, lequel des outils suivants serait le plus approprié pour cette tâche ? Choix (D), un pilon et un mortier.
