Les méthodes de suivi temporel

Pour étudier une transformation chimique, il faut suivre l'évolution de la quantité de matière des espèces au cours du temps. On distingue pour cela des méthodes physiques et une méthode chimique.

Pourquoi suivre une transformation ?

Le suivi temporel permet de :

• déterminer la vitesse de la réaction ;
• vérifier si la transformation est totale ou limitée (équilibre) ;
• prévoir l'évolution du système.

Les méthodes physiques

On mesure une grandeur physique proportionnelle à la quantité d'une espèce, sans prélever d'échantillon.

• Spectrophotométrie : on mesure l'absorbance d'une espèce colorée (loi de Beer-Lambert).
• Conductimétrie : on mesure la conductivité, liée aux ions en solution.
• pH-métrie : on suit le pH lorsqu'un ion H₃O⁺ ou HO⁻ est formé ou consommé.
• Manométrie : on suit la pression lorsqu'un gaz est produit ou consommé.
• Colorimétrie : on compare la couleur à une échelle de teintes.

Ces méthodes sont non destructives et permettent des mesures continues.

La méthode chimique : le titrage

On prélève des échantillons à intervalles réguliers et on dose l'espèce à doser. Cette méthode est destructive et destructive mais précise ; elle donne des mesures ponctuelles.

La vitesse de réaction

La vitesse volumique de réaction mesure la variation de concentration par unité de temps :

v = −d[A]/dt = +d[B]/dt

Elle est grande au début (réactifs concentrés) puis diminue jusqu'à s'annuler à l'état final.

Les facteurs cinétiques

La vitesse augmente avec :

• la température ;
• la concentration des réactifs ;
• la présence d'un catalyseur ;
• la surface de contact (pour un solide).

À retenir

Retenir la distinction entre méthodes physiques (continue, non destructive) et méthode chimique (titrage), la définition de la vitesse volumique et l'influence des facteurs cinétiques.