Décomposition d'une réaction en mécanismes élémentaires

« Une équation chimique ne traduit généralement que le bilan d'une succession de réactions appelées réactions élémentaires.

L'ensemble de ces réactions élémentaires constitue un mécanisme réactionnel.

Ainsi la synthèse photochimique du chlorure d'hydrogène HCI : H, + Cl. --+ 2 HCI traduit seulement le bilan d'une réaction en chaÎne que l'on va étudier.

621.1.

LA SYNTHÈSE PHOTOCHIMIQUE DE HCI La réaction H, + Cl,--+ 2 HCI se produit seulement à la lumière.

Elle est violente si !"hydrogène et le chlore sont dans des proportions stoechiométri ­ ques (1 volume d'hydrogène pour 1 volume de chlore).

Cette réaction est en réalité une réaction en chaîne qu'on peut décomposer en trois phases successives : l'initiation, la propagation, la rupture : e Initiation (ou création de centres actifs) : Un photon d'énergie suffisante hv heurte une molécule de chlore Cl, et la casse en deux atomes de chlore qu'on note Cl': Cl, ~ 2 Cl' (Photolyse du chlore) Ces atomes de chlore libre, qui sont très réactifs , sont appelés des centres actifs.

e Propagation des centres actifs : Un atome de chlore libre Cl' peut rencontrer une molécule d'hydrogène H, et la détruire suivant le processus élementaire : Cl' + H,---+ HCI + H" conduisant à !"apparition d'une molécule HCI et d'un second type de centre actif : un atome d'hydrogène libre H".

Celui-ci peut rencontrer à son tour une molécule de chlore Cl, et la détruire en régénérant le premier centre actif Cl' et en produisant une nouvelle molécule HCI suivant : _ H' + Cl, ---+ HCI + Cl' L'atome de chlore Cl' peut alors rencontrer à nouveau une molécule H, et ainsi de suite ...

Au total il y a propagation des centres actifs Cl' et H' avec production de molécules HCI : c'est une réaction en chaine.

e Rupture (ou disparition des centres actifs) : Si un centre actif rencontre un autre centre actif, ceux-ci réagissent aussitôt et disparaissent : soit Cl" + Cl' ---+ Cl,, soit H' + H' ---+ H,, soit H" + Cl" ---+ HCI,. »