Vidéo question :: Décrire l’effet des catalyseurs sur les vitesses de réaction Chimie

Transcription de la vidéo

Laquelle des affirmations suivantes à propos des catalyseurs est fausse? A) Les catalyseurs augmentent la vitesse d’une réaction. B) Après qu’ils aient réagit, les catalyseurs sont régénérés. C) Les catalyseurs sont non réactifs. Ou D) les catalyseurs n’apparaissent pas dans l’équation de la réaction globale.

Avant de revoir les affirmations, récapitulons rapidement ce qu’est un catalyseur. La définition simple : un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d’une réaction sans subir de changement chimique permanent. Selon l’énoncé A, les catalyseurs augmentent la vitesse d’une réaction. Puisque cela est conforme à la définition d’un catalyseur, nous savons que c’est vrai. Puisque nous cherchons une fausse affirmation sur les catalyseurs, cela ne peut pas être une bonne réponse.

Lorsque la définition indique que la substance augmente la vitesse d’une réaction, cela signifie une réaction spécifique. Un catalyseur pour une réaction peut ne pas être un catalyseur pour une autre. Par exemple, regardons l’une des étapes du procédé de contact lors de la production d’acide sulfurique.

L’une des étapes essentielles est la conversion du dioxyde de soufre en trioxyde de soufre par réaction avec l’oxygène. Cette réaction est exothermique, mais à elle seule, elle a une énergie d’activation relativement élevée. Plus l’énergie d’activation d’une réaction est élevée, plus la réaction est lente.

Pour rendre le procédé économique dans l’industrie, un catalyseur est ajouté pour accélérer la vitesse de la réaction. Le catalyseur dans ce cas est généralement le pentoxyde de vanadium V₂O₅. L’introduction du catalyseur réduit l’énergie d’activation de l’opération, permettant à la réaction de se produire plus rapidement.

La première étape de ce procédé est l’interaction des réactifs avec le catalyseur produisant un intermédiaire. Dans la deuxième étape, cet intermédiaire se décompose en libérant le produit trioxyde de soufre et le catalyseur initial. Lorsque nous additionnons ces deux réactions ensemble, puisque le catalyseur est régénéré sous sa forme initiale, il s’annule des deux côtés, ce qui nous donne l’équation de la réaction globale : SO₂ plus un demi de O₂ réagissent pour former SO₃. Cela démontre qu’après avoir réagi, les catalyseurs sont régénérés. Puisque la deuxième affirmation est vraie, elle ne peut pas être la bonne réponse.

Qu’en est-il des catalyseurs non réactifs? Eh bien, la définition d’un catalyseur exige qu’il n’y ait aucun changement global, et non que le catalyseur ne participe à aucune réaction. Dans cette étape du procédé de contact, le catalyseur est consommé lors de la première étape, puis est régénéré dans la seconde. Si un catalyseur n’interagit pas avec les réactifs d’une manière ou d’une autre, il ne pourra pas influencer la vitesse d’une réaction.

Donc, un catalyseur doit pouvoir réagir. Donc, l’affirmation selon laquelle les catalyseurs ne sont pas réactifs est fausse. Puisque nous cherchons de fausses affirmations sur les catalyseurs, c’est notre bonne réponse. Mais regardons la dernière affirmation juste pour être sûr.

Selon la dernière affirmation, les catalyseurs n’apparaissent pas dans l’équation de la réaction globale. C’est l’équation numéro trois. Comme nous pouvons le voir, le catalyseur n’est pas présent sous forme de réactif ou de produit. Puisque l’affirmation est vraie, elle ne peut pas être une bonne réponse.

En remarque, vous pouvez quelquefois voir des catalyseurs écrits au-dessus de la flèche de réaction. Ceci-ci indiquent des conditions, et non des réactifs ou des produits, de sorte que la quatrième affirmation est toujours vraie. Donc, nous avons démontré que sur les quatre affirmations données, celle sur les catalyseurs qui est fausse est que les catalyseurs sont non réactifs.