Ordre de réaction et influence de la concentration

Il est possible d'établir une relation simple pour un certaine nombre de réactions chimiques entre la vitesse de réaction et la concentration des réactifs.
Soit la réaction A + B → C
La vitesse de réaction admet un ordre si l'on peut l'écrire sous la forme: v = k[A]^m[B]ⁿ
Avec :
k: la constante de vitesse qui est fonction de la température
m: l'ordre partiel par rapport à A
n: l'ordre partiel par rapport à B
v : la vitesse de réaction
L'ordre global de la réaction est égal à m + n

Réaction d'ordre 0

Soit la réaction: αA → B
v= -1/α.d[A]/dt = k[A]⁰
-1/α.d[A]/dt = k
-d[A] = - αkdt d'où [A] = -αkt + Constante
à t = 0: -αkt = 0 d'où la valeur de la constante est égale à [A]₀

On en déduit l'expression finale:
[A] = - αkt +[A]₀
La variation de A en fonction du temps est donc une droite de pente - αk
La relation peut également s’écrire sous la forme [A] = [A]₀e^-αkt

Réaction d'ordre 1

Soit la réaction: αA → B
v = -1/α.d[A]/dt = k[A]
d[A]/[A]= -αkdt
ln[A] = - αkt + Constante
à t = 0: ln[A] = ln[A]₀

d'où
ln[A]/[A₀] = - αkt + ln[A]₀
La variation de ln[A] en fonction du temps est une droite de pente - αk

Réaction d'ordre 2

Soit la réaction: αA → B
v = -d[A]/dt = k[A]²
d[A]/[A]²= -αkdt 1/[A] = αkt + Constante
à t = 0: 1/[A] = 1/[A]₀

d'où :
1/[A] = αkt + 1/[A]₀
La variation de 1/[A] en fonction du temps est une droite de pente k

Un autre facteur pouvant influencer la vitesse de réaction est la témpérature. La loi empirique d'Arrhénius permet de quantifier cette variation de vitesse.