Une transformation rapide est-elle une transformation totale ?

Non. La rapidité dit à quelle vitesse le système évolue, le caractère total dit jusqu’où il va : une transformation peut être rapide et non totale, ou lente et totale.

Quelle différence entre vitesse volumique et vitesse de réaction ?

La vitesse volumique se rapporte à une espèce précise : c’est la dérivée de sa concentration, au signe près, en $\pu{mol.L-1.s-1}$. La vitesse de réaction, elle, se définit à partir de l’avancement, sans choisir d’espèce : rapportée au volume, elle coïncide avec la vitesse volumique d’une espèce de coefficient 1 dans l’équation, et en diffère d’un facteur égal au coefficient sinon.

Pourquoi la vitesse diminue-t-elle au cours de la transformation ?

Les réactifs se raréfient : pour une loi d’ordre 1, la vitesse vaut $k\,c_{\text{A}}$ et baisse donc avec la concentration du réactif, ce qui explique que la courbe de concentration s’aplatisse au fil du temps.

Un catalyseur figure-t-il dans l’équation de la transformation ?

Non : il augmente la vitesse sans être consommé, donc il n’apparaît ni parmi les réactifs ni parmi les produits, et on le retrouve à la fin. Il change le chemin réactionnel, avec une énergie d’activation plus faible.

Comment reconnaître sur une courbe que la transformation est d’ordre 1 ?

Chaque intervalle de durée $t_{1/2}$ divise la concentration par deux, où que l’on place cet intervalle. Le tracé de $\ln c_{\text{A}}$ en fonction de $t$ doit en outre donner une droite.

Bac 2027 · spécialité physique-chimie

Cinétique chimique : vitesses volumiques, loi d’ordre 1

Le même état final peut être atteint en une seconde ou en une semaine : la cinétique s’intéresse à ce temps-là, pas au bilan de matière. Suivre une concentration au fil du temps, repérer ce qui accélère une transformation, définir sa vitesse volumique, mesurer son temps de demi-réaction, reconnaître une loi d’ordre 1 : chacun des outils de la terminale a ici son paragraphe, pour préparer la chimie du bac.

Au bac de physique-chimie : dans 13 des 35 sujets de 2024 à 2026 (questions : 46).

Programme

Programme de physique-chimie de terminale, BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019, p. 7

Voir les lignes du programme

C2A.1Constitution et transformations de la matière, 2. A) Suivre et modéliser l’évolution temporelle d’un système siège d’une transformation chimiqueTerminale, p. 7

Notions et contenus. Suivi temporel et modélisation macroscopique. Transformations lentes et rapides. Facteurs cinétiques : température, concentration des réactifs. Catalyse, catalyseur.

Capacités exigibles. Justifier le choix d’un capteur de suivi temporel de l’évolution d’un système. Identifier, à partir de données expérimentales, des facteurs cinétiques. Citer les propriétés d’un catalyseur et identifier un catalyseur à partir de données expérimentales. Mettre en évidence des facteurs cinétiques et l’effet d’un catalyseur.

C2A.2Constitution et transformations de la matière, 2. A) Suivre et modéliser l’évolution temporelle d’un système siège d’une transformation chimiqueTerminale, p. 7

Notions et contenus. Vitesse volumique de disparition d’un réactif et d’apparition d’un produit. Temps de demi-réaction.

Capacités exigibles. À partir de données expérimentales, déterminer une vitesse volumique de disparition d’un réactif, une vitesse volumique d’apparition d’un produit ou un temps de demi-réaction. Mettre en œuvre une méthode physique pour suivre l’évolution d’une concentration et déterminer la vitesse volumique de formation d’un produit ou de disparition d’un réactif.

C2A.3Constitution et transformations de la matière, 2. A) Suivre et modéliser l’évolution temporelle d’un système siège d’une transformation chimiqueTerminale, p. 7

Notions et contenus. Loi de vitesse d’ordre 1.

Capacités exigibles. Identifier, à partir de données expérimentales, si l’évolution d’une concentration suit ou non une loi de vitesse d’ordre 1. Capacité numérique : À l’aide d’un langage de programmation et à partir de données expérimentales, tracer l’évolution temporelle d’une concentration, d’une vitesse volumique d’apparition ou de disparition et tester une relation donnée entre la vitesse volumique de disparition et la concentration d’un réactif.

Sujets 2024–2026 : dans 13 des 35 sujets

Page vérifiée le 2 novembre 2026

L’essentiel

ce qu’il faut savoir

Suivre une transformation, c’est mesurer, à des dates successives, une grandeur reliée à une concentration. Pour un réactif $\ce{A}$ qui disparaît, la vitesse volumique est $v_{\mathrm{d}} ={}$ $-\dfrac{\mathrm{d}c_{\text{A}}}{\mathrm{d}t}$  ; pour un produit $\ce{P}$ qui apparaît, elle est $v_{\text{a}} ={}$ $\dfrac{\mathrm{d}c_{\text{P}}}{\mathrm{d}t}$ . Les deux s’expriment en $\pu{mol.L-1.s-1}$ .
Sur la courbe $c_{\text{A}} = f(t)$ , la tangente en un point donne la vitesse à cette date : son coefficient directeur est négatif, et la vitesse en est l’opposé.
Le temps de demi-réaction $t_{1/2}$ est celui qu’il faut à l’avancement pour valoir la moitié de sa valeur finale.
Dans une loi d’ordre 1, la vitesse est proportionnelle à la concentration : $v_{\mathrm{d}} ={}$ $k\,c_{\text{A}}$ , avec la constante de vitesse $k$ en $\pu{s-1}$ . La solution est $c_{\text{A}}(t) ={}$ $c_0\,\mathrm{e}^{-kt}$ , et $t_{1/2} ={}$ $\dfrac{\ln 2}{k}$ .

L’épreuve écrite de spécialité physique-chimie dure 210 minutes et est notée sur 20 : trois exercices indépendants, et à partir de la session 2027 deux points pour la maîtrise de la langue. Elle compte pour 80 % de la note de la spécialité ; l’évaluation des compétences expérimentales, une heure au laboratoire, pour 20 %. Le sujet dit si la calculatrice est autorisée.

Facteurs cinétiques et catalyseur

Une transformation est dite rapide quand elle paraît achevée dès le mélange, et lente quand on la voit évoluer pendant plusieurs minutes, voire des heures. Le programme retient deux facteurs cinétiques : la température du milieu et les concentrations des réactifs ; la présence d’un catalyseur modifie, elle aussi, la vitesse.

Un catalyseur rend la transformation plus rapide, mais il n’est pas consommé : sa quantité est la même au début et à la fin, si bien qu’il ne figure pas dans l’équation du bilan. Il remplace le chemin réactionnel par un autre, dont l’énergie d’activation est plus faible.

À l’échelle des entités, une rencontre ne mène à une réaction que si deux conditions sont remplies : les entités se présentent avec une orientation convenable, et elles apportent assez d’énergie. Le tableau lit chaque facteur avec ces deux conditions ; ses effets sont ceux de la plupart des transformations, non de toutes.

Ce qui agit	Effet usuel sur la vitesse	Lecture microscopique
Concentration d’un réactif	La vitesse croît en général avec elle.	Plus d’entités par litre : les rencontres se multiplient.
Température	La vitesse croît en général avec elle.	Une proportion plus forte de rencontres atteint l’énergie nécessaire.
Catalyseur	La vitesse croît quand il est présent.	Autre mécanisme, énergie d’activation plus faible.

Du capteur à la vitesse

Le capteur se choisit d’après l’espèce suivie : une espèce colorée absorbe de la lumière, une transformation qui change les ions modifie la conductivité, un gaz qui se forme augmente la pression. Une relation d’étalonnage convertit ensuite la grandeur mesurée en concentration.

Avec la courbe $c_{\text{A}} = f(t)$ en main, tu traces la tangente à la date qui t’intéresse. Son coefficient directeur vaut $\dfrac{\mathrm{d}c_{\text{A}}}{\mathrm{d}t}$ , nombre négatif pour un réactif, et la vitesse est son opposé. Sur le graphique ci-dessous, la pente s’adoucit au fil du temps : la vitesse baisse à mesure que le réactif se raréfie.

Le temps de demi-réaction se lit directement sur la courbe, sans tangente : pour une transformation totale où $\ce{A}$ s’épuise en premier, $c_{\text{A}}$ perd sa moitié pendant $t_{1/2}$ , puis la moitié de ce qui reste pendant la durée suivante, et ainsi de suite. Avec une loi d’ordre 1, ces durées sont toutes égales, quelle que soit la concentration initiale.

Une droite pour reconnaître un ordre 1

Une loi d’ordre 1 se vérifie par un tracé : $\ln\dfrac{c_{\text{A}}}{c_0}$ en fonction de $t$ doit donner une droite passant par l’origine, de pente $-k$ . Vérifie ce critère avant de conclure ; des points qui s’en écartent annoncent un autre ordre.

Exemple (valeurs fictives) : $c_0 = \pu{40,0 mmol.L-1}$ et $t_{1/2} = \pu{10,0 min}$ . On en tire $k = \dfrac{\ln 2}{t_{1/2}} = \pu{0,0693 min-1}$ . Calcule ensuite, à la date $t = \pu{25 min}$ , $c_{\text{A}} = c_0\,\mathrm{e}^{-kt} \approx \pu{7,07 mmol.L-1}$ et $v_{\mathrm{d}} = k\,c_{\text{A}} \approx \pu{0,490 mmol.L-1.min-1}$ .

Le tableau suit cette règle (valeurs fictives) : $\ln\dfrac{c_{\text{A}}}{c_0}$ reste proportionnel à $t$ , et le quotient du dernier nombre de chaque ligne, la première exceptée, par la date redonne toujours le même résultat, $\pu{-0,0693 min-1}$ , opposé de $k$ .

$t$ (min)	$c_{\text{A}}$ ( $\pu{mmol.L-1}$ )	$\ln\dfrac{c_{\text{A}}}{c_0}$
0	40,0	0
5	28,3	−0,347
10	20,0	−0,693
20	10,0	−1,386
40	2,5	−2,773

Au laboratoire

le protocole

Une expérience de la notion : la question posée, le protocole, ce qu’on observe et ce qu’on en conclut.

La question: Comment mettre en évidence l’effet d’un catalyseur sur la décomposition d’une solution d’eau oxygénée ?
Ce qu’on fait varier: La présence ou l’absence d’un catalyseur, les autres conditions restant les mêmes.
Le protocole: On place deux prélèvements identiques de solution diluée de peroxyde d’hydrogène dans deux récipients fermés, à la même température. On ajoute à l’un d’eux un catalyseur et l’on suit, pour chacun, l’avancement de la décomposition $\ce{2 H2O2(aq) -> 2 H2O(l) + O2(g)}$ avec un capteur de pression qui enregistre le dioxygène formé.
Ce qu’on observe: Les sources notent que cette décomposition est très lente dans les conditions usuelles, et qu’une enzyme des tissus vivants, la catalase, la rend beaucoup plus rapide : elle joue le rôle de catalyseur.
Ce qu’on en conclut: En comparant les pentes initiales des deux courbes de pression, on attribue l’écart au catalyseur ; comme il n’est pas consommé, il ne figure pas dans l’équation.

Les mots du programme

facteur cinétique: Grandeur dont dépend la vitesse d’une transformation, comme la température ou la concentration des réactifs.
catalyseur: Espèce qui rend une transformation plus rapide sans être consommée : prise dans un acte du mécanisme, elle est régénérée dans un autre, se retrouve inchangée à la fin et ne figure pas dans l’équation de la réaction.
vitesse volumique de disparition: Pour un réactif $\ce{A}$ , grandeur $v_{\mathrm{d}} ={}$ $-\dfrac{\mathrm{d}c_{\text{A}}}{\mathrm{d}t}$ , positive tant que $\ce{A}$ disparaît ; unité $\pu{mol.L-1.s-1}$ .
vitesse volumique d’apparition: Pour un produit $\ce{P}$ , grandeur $v_{\mathrm{a}} ={}$ $\dfrac{\mathrm{d}c_{\text{P}}}{\mathrm{d}t}$ , positive tant que $\ce{P}$ se forme ; unité $\pu{mol.L-1.s-1}$ .
temps de demi-réaction: Temps que met l’avancement à valoir la moitié de sa valeur finale.
constante de vitesse: Coefficient $k$ de la loi $v_{\mathrm{d}} ={}$ $k\,c_{\text{A}}$ pour un ordre 1 ; elle dépend de la température.

Une question du sujet

source : éduscol

Une vraie question d’un sujet du bac, mot pour mot, avec les lignes de l’exercice dont elle a besoin. Cherche-la avant de lire le corrigé.

Question d’un sujetbac

Bac 2026, Métropole, jour 1 — exercice 2, question 7

Exercice 2 — L’odeur de Jasmin

[…] L’éthanoate de benzyle est synthétisé à partir d’acide éthanoïque et d’alcool benzylique. Cette transformation peut être modélisée par une réaction dont l’équation est donnée ci-dessous :

\ce{C2H4O2(\ell) + C7H8O(\ell) <=> C9H10O2(\ell) + H2O(\ell)}

[…] On étudie l’évolution de la vitesse volumique d’apparition de l’éthanoate de benzyle au cours du temps.

Question 7

Q7. Exprimer la vitesse volumique

v_{\text{EB}}

d’apparition de l’éthanoate de benzyle en fonction du volume

V

et de

\dfrac{\mathrm{d}n_{\text{EB}}}{\mathrm{d}t}

Source : ministère de l’Éducation nationale – éduscol, bac 2026, spécialité physique-chimie, Métropole, jour 1, exercice 2, question 7 (Licence Ouverte / etalab-2.0). Corrigé : Kleksa (non officiel). · Le sujet sur éduscol · Faire le sujet gratuitement

Question d’un sujetbac

Bac 2026, Métropole, jour 2 — exercice 1, question 10

Exercice 1 — Le kéfir de fruit — 2. Évolution de la cinétique de la réaction de fermentation

[…] On se propose d’étudier la cinétique de cette fermentation, qu’on modélise par l’équation de réaction suivante :

\ce{C6H12O6(aq) -> 2 CH3CH2OH(aq) + 2 CO2(g)}

[…] On se propose de vérifier que l’évolution de la concentration en glucose suit une loi de vitesse d’ordre 1.

Question 10

Q10. À partir de la définition de la vitesse de disparition du glucose et en supposant que cette vitesse suit une loi d’ordre 1, montrer que :

\dfrac{\mathrm{d}C_{\text{glu}}(t)}{\mathrm{d}t} +{}

k \cdot C_{\text{glu}}(t) ={}

0

Source : ministère de l’Éducation nationale – éduscol, bac 2026, spécialité physique-chimie, Métropole, jour 2, exercice 1, question 10 (Licence Ouverte / etalab-2.0). Corrigé : Kleksa (non officiel). · Le sujet sur éduscol

Dans les sujets

compté par sujet

Les sujets de 2024 à 2026 qui ont posé une question sur cette notion : dans 13 des 35 sujets, sans compter les sujets de remplacement et de secours.

Sujet	Questions
Bac 2026, Antilles-Guyane, jour 2	2.6, 2.7, 2.8, 2.9
Bac 2026, Métropole, jour 1	2.2, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9
Bac 2026, Métropole, jour 2	1.8, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14
Bac 2026, Polynésie, jour 1	1.10
Bac 2025, Amérique du Nord, jour 2	1.13
Bac 2025, Centres étrangers, jour 2	1.1, 1.2, 1.3, 1.4
Bac 2025, Métropole, jour 1	1.17
Bac 2025, Métropole, jour 2	3.6
Bac 2025, Nouvelle-Calédonie, jour 1	1.7, 1.8, 1.9, 1.10, 1.11, 1.15
Bac 2024, Asie, jour 1	1.13, 1.14, 1.15, 1.16
Bac 2024, Métropole, jour 1	1.8
Bac 2024, Polynésie, jour 1	1.16, 1.18
Bac 2024, Polynésie, jour 2	1.7, 1.9, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16, 1.17

Teste-toi

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bac

Question 1. (0–1)

On étudie la décoloration de la phénolphtaléine en milieu très basique à température constante. La transformation suit une loi de vitesse d’ordre 1 par rapport au réactif

\text{Ph}

, de constante de vitesse

k = \pu{0,254 min-1}

. Données : • la concentration du réactif suit la loi

[\text{Ph}](t) ={}

[\text{Ph}]_0\,\mathrm{e}^{-k t}

, où

k

est la constante de vitesse. Calculer le temps de demi-réaction

t_{1/2}

, en min. Donner le résultat avec trois chiffres significatifs.

min

Saisis uniquement le nombre, avec une virgule comme séparateur décimal.

Exercice Kleksa au format du sujet — corrigé Kleksa.

bac

Question 2. (0–1)

On étudie la décomposition du peroxyde d’hydrogène à température constante. La concentration initiale du réactif est

[\ce{H2O2}]_0 = \pu{52,5 mmol.L-1}

et la transformation suit une loi de vitesse d’ordre 1, de constante de vitesse

k = \pu{0,0162 min-1}

. Données : • la concentration du réactif suit la loi

[\ce{H2O2}](t) = [\ce{H2O2}]_0\,\mathrm{e}^{-k t}

, où

k

est la constante de vitesse. Calculer la concentration

[\ce{H2O2}]

du réactif à la date

t = \pu{71 min}

, en mmol·L⁻¹. Donner le résultat avec trois chiffres significatifs.

mmol·L⁻¹

Saisis uniquement le nombre, avec une virgule comme séparateur décimal.

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bac

Question 3. (0–1)

On étudie la décomposition du pentaoxyde de diazote à température constante ; la transformation suit une loi de vitesse d’ordre 1. La concentration du réactif vaut

[\ce{N2O5}]_0 = \pu{45,5 mmol.L-1}

à la date

t = 0

, puis

[\ce{N2O5}]_1 = \pu{26,8 mmol.L-1}

à la date

t_1 = \pu{6 min}

. Données : • la concentration du réactif suit la loi

[\ce{N2O5}](t) = [\ce{N2O5}]_0\,\mathrm{e}^{-k t}

, où

k

est la constante de vitesse. Calculer la constante de vitesse

k

, en min⁻¹. Donner le résultat avec trois chiffres significatifs.

min⁻¹

Saisis uniquement le nombre, avec une virgule comme séparateur décimal.

Exercice Kleksa au format du sujet — corrigé Kleksa.

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Les erreurs fréquentes

là où on perd des points

Oublier le signe. La concentration d’un réactif baisse, sa dérivée est négative ; la vitesse de disparition, positive, en est l’opposé.
Prendre la pente de la tangente pour la vitesse sans regarder le sens : pour un réactif, la pente vaut $\dfrac{\mathrm{d}c_{\text{A}}}{\mathrm{d}t}$ et la vitesse $-\dfrac{\mathrm{d}c_{\text{A}}}{\mathrm{d}t}$ .
Penser que $t_{1/2}$ dépend de la concentration de départ pour un ordre 1. Ce n’est pas le cas : il vaut $\dfrac{\ln 2}{k}$ .
Utiliser deux unités de temps différentes pour $k$ et pour $t$ . Si $k$ est en $\pu{min-1}$ , la date $t$ se donne en minutes.
Écrire le catalyseur dans l’équation. Il agit sur la vitesse, pas sur le bilan de matière.

À retenir

Disparition d’un réactif : $-\dfrac{\mathrm{d}c_{\text{A}}}{\mathrm{d}t}$  ; apparition d’un produit : $\dfrac{\mathrm{d}c_{\text{P}}}{\mathrm{d}t}$ .
Facteurs cinétiques : température, concentrations ; un catalyseur accélère aussi la transformation.
Ordre 1 : $c_{\text{A}} ={}$ $c_0\,\mathrm{e}^{-kt}$ et $t_{1/2} ={}$ $\dfrac{\ln 2}{k}$ .
Test d’un ordre 1 : $\ln\dfrac{c_{\text{A}}}{c_0}$ en fonction de $t$ donne une droite de pente $-k$ .

Questions fréquentes

1.Une transformation rapide est-elle une transformation totale ?+
Réponse :Non. La rapidité dit à quelle vitesse le système évolue, le caractère total dit jusqu’où il va : une transformation peut être rapide et non totale, ou lente et totale.
2.Quelle différence entre vitesse volumique et vitesse de réaction ?+
Réponse :La vitesse volumique se rapporte à une espèce précise : c’est la dérivée de sa concentration, au signe près, en $\pu{mol.L-1.s-1}$ . La vitesse de réaction, elle, se définit à partir de l’avancement, sans choisir d’espèce : rapportée au volume, elle coïncide avec la vitesse volumique d’une espèce de coefficient 1 dans l’équation, et en diffère d’un facteur égal au coefficient sinon.
3.Pourquoi la vitesse diminue-t-elle au cours de la transformation ?+
Réponse :Les réactifs se raréfient : pour une loi d’ordre 1, la vitesse vaut $k\,c_{\text{A}}$ et baisse donc avec la concentration du réactif, ce qui explique que la courbe de concentration s’aplatisse au fil du temps.
4.Un catalyseur figure-t-il dans l’équation de la transformation ?+
Réponse :Non : il augmente la vitesse sans être consommé, donc il n’apparaît ni parmi les réactifs ni parmi les produits, et on le retrouve à la fin. Il change le chemin réactionnel, avec une énergie d’activation plus faible.
5.Comment reconnaître sur une courbe que la transformation est d’ordre 1 ?+
Réponse :Chaque intervalle de durée $t_{1/2}$ divise la concentration par deux, où que l’on place cet intervalle. Le tracé de $\ln c_{\text{A}}$ en fonction de $t$ doit en outre donner une droite.

Voir aussi

Toutes les notions de physique-chimie du bac

Notion suivante du programme : Mécanisme réactionnel

Sources

Ce site n’est pas un service du ministère de l’Éducation nationale et n’y est pas lié. Les questions marquées « bac » viennent des sujets publiés sur éduscol (Licence Ouverte / etalab-2.0) ; leurs corrigés, les explications et les autres exercices de la page sont les nôtres et n’ont rien d’officiel.

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