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Vidéo question :: Déterminer la meilleure définition d'un catalyseur Sciences • Troisième préparatoire

Lequel des énoncés suivants définit le mieux un catalyseur ? [A] Une substance qui fournit de l’énergie aux réactifs afin d'augmenter la vitesse de réaction. [B] Une substance qui peut provoquer n'importe quelle réaction chimique. [C] Une substance qui augmente la concentration ou la surface de contact des réactifs afin d'augmenter la vitesse de réaction. [D] Une substance qui modifie la vitesse de réaction, mais qui n’est pas elle-même modifiée chimiquement à la fin de la réaction. [E] Une substance qui augmente la quantité de produit formé lors d'une réaction chimique.

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Lequel des énoncés suivants définit le mieux un catalyseur ? (A) Une substance qui fournit de l’énergie aux réactifs afin d'augmenter la vitesse de réaction. (B) Une substance qui peut provoquer n'importe quelle réaction chimique. (C) Une substance qui augmente la concentration ou la surface de contact des réactifs afin d'augmenter la vitesse de réaction. (D) Une substance qui modifie la vitesse de réaction, mais qui n’est pas elle-même modifiée chimiquement à la fin de la réaction. Ou (E) une substance qui augmente la quantité de produit formé lors d'une réaction chimique.

Afin de déterminer lequel de ces énoncés définit le mieux un catalyseur, examinons de plus près la lactase, qui est un catalyseur biologique. Les catalyseurs biologiques, comme la lactase, sont également appelés des enzymes. Chaque enzyme a sa propre fonction spécifique. Le travail de la lactase est de décomposer le lactose. Le lactose est une grosse molécule de sucre, qui est difficile à digérer pour notre corps. Il faut donc la décomposer en plus petites molécules de sucre. Ce processus par lui-même est lent, car il nécessite beaucoup d’énergie. C’est à ce moment que la lactase entre en jeu. Le lactose se lie à la lactase et est décomposé par l’enzyme. Cette réaction est plus rapide, car l’utilisation du catalyseur réduit la quantité d’énergie nécessaire pour qu'elle se produise.

Une fois que le lactose a été décomposé, l’enzyme lactase est toujours identique à ce qu'elle était avant le début de la réaction. Elle peut donc être utilisée à nouveau pour décomposer davantage de molécules de lactose. Par conséquent, la lactase, soit l’enzyme ou le catalyseur, ne s’épuise pas au cours de la réaction tout en demeurant chimiquement inchangée. Maintenant que nous avons vu comment fonctionne un catalyseur, examinons les énoncés présentés dans la question.

L’énoncé (A) mentionne qu’un catalyseur est une substance qui fournit de l’énergie aux réactifs afin d'augmenter la vitesse de réaction. Bien que les catalyseurs réduisent effectivement la quantité d’énergie nécessaire à la réaction, ils ne fournissent pas d’énergie aux réactifs. Le choix de réponse (A) ne peut donc pas constituer la bonne réponse à cette question.

Le choix de réponse (B) mentionne qu’un catalyseur est une substance qui peut provoquer n’importe quelle réaction chimique. En examinant la figure illustrant la lactase, nous pouvons constater que son site actif, soit l’endroit où la réaction a lieu, est spécifiquement conçu pour accueillir la molécule de lactose. Si nous voulions décomposer des amidons, nous aurions besoin d’une enzyme différente avec un site actif de forme différente. Si nous voulions décomposer des lipides, nous aurions besoin d'un autre type d'enzyme. Par conséquent, un catalyseur ne peut pas être utilisé pour provoquer n'importe quelle réaction. Le choix de réponse (B) ne peut donc pas constituer la bonne réponse à cette question.

Le choix de réponse (C) mentionne qu’un catalyseur est une substance qui augmente la concentration ou la surface de contact des réactifs afin d'augmenter la vitesse de réaction. Bien que l'augmentation de la concentration ou de la surface de contact des réactifs constitue effectivement un moyen d’augmenter la vitesse de réaction, un catalyseur augmente plutôt la vitesse de réaction en diminuant la quantité d’énergie nécessaire pour que la réaction se produise. Par conséquent, le choix de réponse (C) ne donne pas la définition d'un catalyseur.

Le choix de réponse (D) mentionne qu’un catalyseur est une substance qui modifie la vitesse de réaction tout en n'étant pas elle-même modifiée chimiquement à la fin de la réaction. Nous avons vu dans l’exemple que le lactose est décomposé plus rapidement en sucres plus petits lorsque la lactase, un catalyseur, est utilisée. Nous avons également vu qu’après avoir décomposé le lactose, la lactase demeure inchangée, même si elle a participé à la réaction. Le choix de réponse (D) semble fournir une bonne définition d'un catalyseur. Examinons le choix de réponse (E) juste pour nous en assurer.

Le choix de réponse (E) mentionne qu’un catalyseur est une substance qui augmente la quantité de produit formé lors d'une réaction chimique. Alors qu’un catalyseur accélère une réaction chimique, la quantité de produit formé dépend principalement de la quantité de réactifs que nous avions au départ. Un catalyseur n’augmente donc pas la quantité de produit formé. Le choix de réponse (E) ne peut pas constituer la bonne réponse à cette question.

Par conséquent, l'énoncé qui définit le mieux un catalyseur est le choix de réponse (D), une substance qui modifie la vitesse de réaction, mais qui n’est pas elle-même modifiée chimiquement à la fin de la réaction.

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