Modélisation microscopique d'une transformation chimique

L'équation de la réaction modélisant la transformation chimique donne une description macroscopique : elle indique les produits obtenus à partir des réactifs, dans des conditions expérimentales données. En outre, elle traduit le principe de la conservation des éléments chimiques. Mais l'équation de la réaction modélisant une transformation chimique ne représente pas son déroulement à l'échelle moléculaire.

A l'échelle moléculaire, les transformations chimiques résultent souvent de plusieurs processus.
On appelle acte élémentaire, une réaction se déroulant au niveau moléculaire en une seule étape.

Établir le mécanisme réactionnel d'une transformation chimique consiste à déterminer les principaux processus élémentaires responsables de la transformation macroscopique.
L'établissement d'un mécanisme réactionnel repose sur une démarche expérimentale (analyse du mélange réactionnel en cours de réaction) suivie par une phase théorique de modélisation.

Les intermédiaires réactionnels sont des espèces qui ne figurent pas parmi les réactifs et les produits d'une réaction, mais sont présents dans le milieu réactionnel pendant le déroulement de la réaction. Ils sont formés au cours d'un acte élémentaire et disparaissent au cours d'un autre.

Un catalyseur accélère une transformation chimique en modifiant son mécanisme réactionnel, sans être consommé.
Il est consommé au cours du mécanisme réactionnel puis régénéré. Il n'apparaît donc pas dans l'équation-bilan de la transformation chimique.

Pour qu'une réaction chimique ait lieu, les entités constituant les réactifs doivent entrer en collision et les chocs doivent être efficaces pour créer des produits.

La température et la concentration des réactifs sont des facteurs cinétiques car, à l'échelle microscopique :

• Plus la température d'un système chimique est élevée, plus l'agitation thermique des entités est grande. La fréquences des chocs efficaces est donc plus grande.
• Plus la concentration des réactifs est élevée, plus la fréquences des chocs efficaces est grande.