Transcription de la vidéo
Un solide insoluble est mis à réagir avec de l’acide dilué. Pourquoi la division du solide en petites particules augmente-t-elle la vitesse à laquelle il peut réagir ? A) La réduction de la taille des particules du solide permet à plus de molécules de se dissoudre et de se heurter aux molécules d’acide. B) L’affaiblissement des interactions entre les molécules et le solide produit des lacunes pour accueillir les molécules d’acide. C) La rupture des liaisons entre les molécules et le solide libère des électrons de liaison pour réagir avec les molécules d’acide. D) La division du solide en particules plus petites augmente l’énergie cinétique des molécules en collision. E) L’augmentation de l’aire du solide entraîne plus de collisions avec des molécules d’acide.
Quand on a deux espèces chimiques, une réaction se produit lorsque des particules d’une des espèces entrent en collision avec des particules de l’autre avec suffisamment d’énergie. Dans ce problème, nous voulons comprendre pourquoi la rupture d’un solide insoluble en morceaux plus petits entraîne une réaction plus rapide.
Si nous avions notre solide en un seul grand morceau, les molécules d’acide ne pourraient entrer en collision qu’avec les particules de solide à la surface du morceau. Puisque la réaction se produit lorsque des molécules entrent en collision, les molécules d’acide pourraient réagir avec les particules à la surface du solide uniquement. Mais les particules d’acide ne pourraient pas entrer en collision avec les particules de solide à l’intérieur du morceau. Il ne se produirait pas de réaction à l’intérieur de ce morceau.
Puisque les molécules d’acide ne peuvent pas atteindre les particules du solide à l’intérieur avant que les particules externes du solide ne soient parties, la réaction se produirait relativement lentement si le solide était en un seul grand morceau. Mais si nous divisions le solide en plus petits morceaux, nous n’aurions pas ce problème. La réaction se produirait plus rapidement.
Une réaction peut se produire plus rapidement quand il y a plus de particules à la surface, disponibles pour réagir dès le début. Et une autre façon de dire que nous avons plus de particules à la surface, c’est simplement de dire que nous avons une aire plus grande. Donc, pour répondre à cette question, il suffit de déterminer quelle réponse correspond à ce dont nous avons parlé. Passons donc en revue les différentes réponses une par une.
A dit que si nous réduisons la taille des particules du solide, plus de molécules se dissolvent et entrent en collision avec les molécules d’acide. Eh bien, il est vrai que plus de collisions avec les molécules d’acide entraînent une réaction plus rapide. Mais le problème nous dit que le solide est insoluble et que la réduction de la taille des particules ne le rend pas soluble. Donc, A n’est pas la bonne réponse.
B dit que si nous affaiblissons les interactions entre les molécules du solide, cela produira des lacunes pour accueillir les molécules d’acide. Il est vrai que le fait d’avoir plus d’espaces pour accueillir les molécules d’acide augmenterait le nombre de collisions et donc la vitesse de réaction. Mais briser un solide en plus petits morceaux n’affaiblit pas l’interaction entre les molécules du solide. Donc, B n’est pas la bonne réponse.
C affirme que la rupture des liaisons entre les molécules de solide libère des électrons de liaison pour réagir avec les molécules d’acide. Nous cherchons une réponse qui parle de l’augmentation du nombre de collisions. Donc, C n’est pas la bonne réponse.
D dit que la division du solide en particules plus petites augmente l’énergie cinétique des molécules en collision. Il est vrai que les particules doivent entrer en collision avec une certaine quantité d’énergie pour pouvoir réagir. Mais elles réagissent plus rapidement quand les collisions sont plus fréquentes, pas plus énergétiques. Donc, D n’est pas non plus la bonne réponse.
E dit que l’augmentation de l’aire du solide entraîne plus de collisions avec les molécules d’acide. C’est la réponse que nous recherchons. Lorsqu’on divise le solide en plus petits morceaux, les molécules d’acide peuvent entrer en collision avec un plus grand nombre de particules de solide, ce qui entraîne plus de collisions et une réaction plus rapide. Donc, un solide insoluble va réagir plus rapidement lorsque nous le divisons en petits morceaux, car cela augmente la surface de contact, ce qui entraîne plus de collisions avec les molécules d’acide.
