Dans une réaction chimique, les substances chimiques interagissent entre elles et finissent par former des substances de produit. Les réactions chimiques peuvent avoir lieu entre les solides, les liquides ou les gaz, et les produits, de même, peuvent être de n’importe quelle phase. La vitesse à laquelle une réaction se produit peut varier considérablement, de fractions de seconde à années, et est influencée par plusieurs facteurs, y compris la surface des réactifs.
Sommaire de cette fiche pratique
Température
La température peut avoir un effet dramatique sur la vitesse de réaction. Par exemple, une cuillère à café de sucre peut reposer sur le fond d’un verre de thé froid, mais se dissoudre assez rapidement lorsqu’il est versé dans un verre chaud. Deux facteurs contribuent à ce comportement. La température est une mesure de l’énergie cinétique des molécules et une température plus élevée indique que les molécules réactives se déplacent plus rapidement et entrent en collision plus fréquemment. Les molécules réactives doivent également posséder suffisamment d’énergie pour surmonter la barrière d’énergie d’activation, et elles sont plus susceptibles de le faire à mesure que la température augmente.
Concentration
La concentration des réactifs peut avoir un effet important sur la vitesse de réaction. Au fur et à mesure que la concentration augmente, les molécules réactives ont plus de chances d’entrer en collision les unes avec les autres et de réagir dans un laps de temps donné, puisqu’elles sont tout simplement plus nombreuses à proximité les unes des autres. Dans le cas d’une réaction entre gaz, la pression partielle de chaque gaz joue le même rôle que la concentration, et la vitesse de réaction augmente au fur et à mesure que les pressions partielles augmentent.
Superficie
Lorsque l’un des réactifs est un solide, la quantité de sa surface exposée peut avoir un effet profond sur la vitesse de réaction. Si le solide est présent dans une grande masse, alors les molécules à l’intérieur de la masse n’ont pas le potentiel d’interagir avec les molécules réactives, puisqu’elles ne sont entourées que par d’autres molécules solides. La réaction ne se produira qu’à la surface du solide, là où les molécules réactives peuvent se rencontrer. Augmenter la surface du solide en le décomposant en morceaux plus petits ou en le broyant en poudre, augmentera la vitesse de réaction.
Explosions de poussière
Un exemple dramatique de l’effet de la surface sur la vitesse de réaction est le phénomène des explosions de poussière. Un certain nombre de substances sont sensibles, notamment la sciure de bois, la poussière de charbon, les céréales, la farine ou les métaux en poudre. Lorsque la substance en poudre est en suspension dans l’air à une concentration suffisante, elle peut littéralement exploser lorsqu’une source d’inflammation, comme l’électricité statique, est présente. Par exemple, la plus grande surface de sciure de bois, par opposition à un morceau de bois massif, permet aux particules en suspension de réagir avec les molécules d’oxygène dans l’air, soutenant ainsi une réaction de combustion.
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