Une réaction chimique est spontanée si elle est exothermique (ΔH < 0), c'est-à-dire lorsqu'elle forme des produits plus stables.
Si un oxydant et un réducteur réagissent lorsqu'ils sont mis en contact, on parle de transformation spontanée. Dans le sens inverse, la transformation n'est pas spontanée : elle doit être forcée.
Une réaction chimique peut appartenir à trois grandes catégories : les réactions d'élimination, les réactions d'addition et les réactions de substitution. Ces différentes catégories sont caractérisées par les ruptures et les formations de liaisons lors des réactions.
Transformation totale : une transformation chimique est totale si au moins l'un des réactifs a été entièrement consommé. Transformation non totale : une transformation chimique est non totale si tous les réactifs sont encore présents à la fin de la réaction.
Dans une réaction réversible à l'équilibre, la quantité de produits et de réactifs demeure constante et aucun changement n'est apparent. Dans une réaction irréversible (à gauche), au moins un des réactifs se transforment entièrement: la réaction est complète.
Les réactions spontanées sont les réactions se déroulant dès la mise en contact des réactifs. Il s'agit d'un phénomène aussi spontané qu'une bille dévale une pente dès qu'on la lâche.
Réaction totale ou limitée :
Lorsque l'on veut une solution aqueuse d'acide chlorhydrique, on dissous le gaz chlorure d'hydrogène (soluté) dans de l'eau (solvant). On considère une solution d'acide chlorhydrique de concentration c = 1.0*10-2 mol/L. On mesure le pH d'un volume V de solution, on obtient alors pH = 2.0.
Lorsque t = 1, on peut dire que la réaction est totale, 100% des molécules se sont transformées. Autrement, la réaction est limitée. Lorsque une transformation n'est pas totale, la réaction associée peut s'effectuer dans les deux sens, une telle réaction est dite réversible.
Si [A] = f(t) ou ln[A] = f(t) ou 1/[A] = f(t) est une droite, alors l'ordre global de la réaction est respectivement 0, 1 ou 2.
Une réaction est dite thermodynamiquement favorable si sa constante d'équilibre est supérieure à un, c'est-à-dire si l'enthalpie libre standard de réaction est négative.
Avec une base forte utilisée en milieu alcoolique, on réalise une élimination. Avec une base diluée en milieu aqueux, on réalise plutôt une substitution nucléophile. Plus la température est élevée, plus l'élimination est favorisée au détriment de la substitution. Une température élevée favorise une élimination.
La réaction de Maillard, aussi appelée glycation par les biologistes, se produit entre les sucres et protéines des aliments lors de leur cuisson à haute température. Mais elle se produit aussi à 37°C dans notre organisme !
L'évolution d'un système chimique est spontanée si le système évolue de l'état initial vers l'état final sans intervention extérieure. On peut prévoir le sens d'évolution spontanée du système chimique en comparant le quotient de réaction initial Qr,i à la constante d'équilibre K(T) (doc.
Une électrolyse est une transformation forcée due à la circulation d'un courant électrique imposé par un générateur. Le générateur fournit l'énergie électrique nécessaire pour imposer au système d'évoluer dans le sens inverse de son sens d'évolution spontanée, et donc de s'éloigner de son état d'équilibre.
Un des réactifs peut être mis en grand excès… s'il n'est pas trop coûteux. S'il est volatil, le produit peut être éliminé du milieu par distillation. On peut aussi éliminer l'eau du milieu par un principe analogue.
Quand une réaction est totale : le réactif qui disparaît complètement est appelé réactif limitant. Quand une réaction totale est faite dans les proportions stœchiométriques, tous les réactifs disparaissent à l'issue de la réaction.
Une réaction acido- basique s'écrit toujours de la forme : acide1 + base2 → acide2 + base1. On peut donc identifier les couples qui participent à cette réaction si on se souvient que : acide1 = base1 + H+ et base2 + H+ = acide2.
Les solutions acides ont un pH inférieur à 7. Les solutions basiques ont un pH supérieur à 7. En présence d'un acide, le papier tournesol bleu devient rouge. Par contre, il ne modifie pas la couleur du papier tournesol rouge.
Lors d'une transformation chimique, les réactifs sont les substances qui disparaissent / sont consommées ( exemple le carbone et le dioxygène lors de la combustion du carbone) et les produits sont les substances qui apparaissent / sont formées (exemple le dioxyde de carbone lors de la combustion du carbone).
L'enthalpie étant une fonction d'état, la variation de l'enthalpie globale sera toujours égale à la somme des enthalpies des étapes de transformation. Lorsqu'un cycle de transformations ramène le système dans son état d'origine, la variation nette d'enthalpie sera globalement nulle.