Approximations en cinétique

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Bonjour,

En chimie générale, on a vu des methodes en cinétique chimique et souvent on fait des approximations par ce qu’il appelle l’approximation des états quasi stationnaires et il dit donc $\frac{{d\left[ {conc} \right]}}{{dt}} = 0$ mais je comprends pas ce que ça signifie vraiment. Concentration constante ?

Et dans quelles conditions on peut appliquer cette approximation en général ?

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Un système est dit stationnaire si aucune grandeur physique ne dépend explicitement du temps (excepté le temps lui-même). Autrement dit, si tu prends un instantané de ton système, et un second trente secondes plus tard, tu ne pourra pas distingué les deux images.

Ainsi, dans ton cas, la concentration est constante au cours du temps.

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Tu dois aller plus loin dans le raisonnement pour comprendre ce dont il s’agit. L’AEQS ne s’applique pas à n’importe quoi : tu dois identifier sur quelles entités chimiques elle s’applique , et disons leurs propriétés remarquables, dans le cadre d’une réaction chimique.

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Ainsi, dans ton cas, la concentration est constante au cours du temps.

Gabbro

L’approximation des états quasi stationnaire pour une équation du genre $A \to B \to C$ (avec $k_1$ et $k_2$ les coefficients de vitesse respectifs) avec par exemple une approximation steady-state pour B $\frac{{d[B]}}{{dt}} = 0$ ne dis pas que $[B]$ est constante ! Elle dis simplement que $\left| {\frac{{d[B]}}{{dt}}} \right| < < \left| {\frac{{d[A]}}{{dt}}} \right|,\left| {\frac{{d[C]}}{{dt}}} \right|$ [à volume constant].

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De souvenir l’approximation des états quasi-stationnaire (AEQS) est applicable pour des formes intermédiaire dans un mécanisme réactionnel. Comme le dis ZDS_M, Si pour arriver de $A$ à $C$ tu passe par $B$ qui est encore une espèce réactive (qui est susceptible de se transformer en $C$) alors on considère que l’apparition de $B$ et sa disparition font qu’il y a peu de $B$ dans la solution en chaque instant, d’où :

$$ \frac{dC_B}{dt} \simeq 0 $$

Par exemple si tu as des radicaux, tu as une flopée d’équation :

Initiation

$$X_2 \rightarrow 2 X\cdot$$

Propagation

$$X\cdot + R-H \rightarrow R\cdot + HX$$ $$R\cdot + X_2 \rightarrow R-X + X\cdot$$

Terminaison

$$2R\cdot \rightarrow R-R $$ $$X\cdot + R\cdot \rightarrow R-X $$ $$2X\cdot \rightarrow X_2 $$

Donc ici, pour la synthèse de $R-X$ il y a plusieurs réactions qui y conduisent, et certains des réactif sont créer dans l’étape d’initiation et consommé dans l’étape de terminaison, alors on a $\frac{d[X\cdot]}{dt} \simeq 0$ pour résoudre les équations des vitesses.

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Merci beaucoup! Ca m’aide. Est-ce qu’il existe d’autre approximations qu’on fait souvent en cinétique?

Edit: Par exemple, si on prend le modèle de Michaelis-Menten avec des enzymes, est-ce qu’on peut appliquer cette approximation pour S ? Et sous quelles conditions? J’aurais dis que k1 + k2 > k-1 car on veut le moins de S possible pour soit le plus proche de 0.

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