Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Guy-Marie CÔME : Professeur à l’Université Henri Poincaré — Nancy I - Directeur de Recherche au Département de Chimie Physique des Réactions, associé au Centre National de la Recherche Scientifique, à l’Institut Polytechnique de Lorraine (ENSIC) et à l’Université Henri-Poincaré — Nancy I
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Dans le fascicule Cinétique chimique générale- Cinétique expérimentale a été présentée une approche purement expérimentale de la modélisation cinétique.
La capacité prédictive de cette méthodologie est toutefois réduite et les aptitudes à l’extrapolation et à la transposition sont moins fortes que celles de modèles fondés sur les théories de la cinétique chimique.
Le présent fascicule Cinétique chimique générale- Cinétique expérimentale décrit l’approche mécanistique de la modélisation cinétique.
Après un rappel des principales formules de thermodynamique nécessaires pour aborder la théorie de l’état de transition, celle-ci est appliquée aux réactions élémentaires qui se déroulent en phase gazeuse et en phase liquide, ainsi qu’aux réactions élémentaires en catalyse hétérogène. Les principales corrélations entre grandeurs cinétiques de réactions élémentaires et grandeurs thermodynamiques des réactions ou paramètres structuraux des réactifs sont mentionnées.
Les méthodes d’obtention d’un mécanisme réactionnel, c’est-à-dire la façon dont on décompose une réaction globale en un ensemble de réactions élémentaires, sont alors décrites. On explicite ensuite sur des exemples la technique de calcul quasi stationnaire de lois cinétiques à partir de mécanismes réactionnels. C’est par généralisation des lois théoriques ainsi obtenues que les lois cinétiques empiriques proposées dans le fascicule Cinétique chimique générale- Cinétique expérimentale ont été établies.
Lorsque les connaissances cinétiques expérimentales et théoriques sur les réactions élémentaires sont importantes, ce qui est le cas pour les réactions en phase gazeuse, il devient nécessaire de recourir à l’ordinateur pour créer les modèles réactionnels et pour les simuler. La cinétique informatique a ainsi acquis droit de cité dans des domaines aussi variés que la combustion dans les moteurs, la conception ou l’optimisation de procédés industriels, la chimie troposphérique et stratosphérique, la déposition de solides à partir de gaz.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1980 par Guy-Marie CÔME, Michel NICLAUSE
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Thermodynamique chimique5. Conclusion
Dans ce chapitre Cinétique chimique générale ont été proposées deux méthodologies de la modélisation cinétique de la réaction chimique.
Dans le premier article Cinétique chimique générale- Cinétique expérimentale Cinétique expérimentale, la construction d’un schéma réactionnel est réalisée à partir de l’analyse cinétique de résultats expérimentaux. Des lois cinétiques empiriques sont alors attribuées à chacune des réactions et sont identifiées par confrontation aux valeurs expérimentales. Cette méthode est susceptible en principe d’être mise en œuvre pour n’importe quelle catégorie de système réactif.
Dans ce second article [J 1 110] Réactions élémentaires et mécanismes réactionnels, l’approche de la modélisation cinétique revêt un caractère beaucoup plus fondamental, puisqu’elle s’appuie sur les acquis de la théorie de l’état de transition. Il est ainsi possible d’identifier les principaux facteurs cinétiques qu’il convient de contrôler lors de l’expérimentation, d’obtenir la forme mathématique des lois cinétiques élémentaires et d’estimer les ordres de grandeur des paramètres qui figurent dans les lois.
Les différentes méthodes d’obtention des mécanismes réactionnels et des données numériques associées ont été exposées. Les lois cinétiques sont déduites des mécanismes, dans les cas favorables, à l’aide de l’approximation de l’état quasi stationnaire. Dans les cas plus compliqués, il est nécessaire de recourir aux techniques de la cinétique informatique en plein essor.
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ALBERTY (R.A.) - Physical Chemistry. - 7e éd., Wiley (1987).
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(4) - BENSON (S. W.) - Thermochemical kinetics. - 2e édition, Wiley (1976).
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(5) - BLOCH-MICHEL (V.) - Logiciel d’estimation de paramètres cinétiques de processus élémentaires en phase gazeuse. - Thèse, Nancy (1995).
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(6) - BOUDART (M.) - Kinetics of chemical processes. - Prentice Hall (1968).
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