Après avoir défini la vitesse de réaction et étudié les fondamentaux d'un mécanisme réactionnel, nous allons revenir sur les déterminants de la vitesse de la réaction. Certaines réactions mettant parfois plusieurs heures à se mettre en oeuvre, il peut être intéressant de chercher à l'accélerer.
Nous avons vu lors du premier cours sur la cinétique la notion de facteur cinétique. Concernant les éléments pouvant influencer la vitesse de la réaction, on compte la concentration en réactif lorsque ce n'est pas une réaction d'ordre 0, la température mais également d'autres facteurs cinétiques, telle que la catalyse.
Un catalyseur correspond à une espèce qui accélère une transformation chimique thermodynamiquement possible. Sans modifier l'état final prévu par la themodynamique, il vient induire une modification du chemin réactionnel. Il existe différentes propriétés à connaitre sur ce catalyseur, qui le différencie d'un simple réactif. Pour finir, nous allons voir ensembles les différents types de catalyses existantes, dont la catalyse enzymatique.
Un correct fonctionnement de notre métabolisme repose en grande partie sur la présence d'enzymes, essentielles au bon déroulement des réactions. Intervenant dans un bon nombre de phénomènes biologiques telle que la glycolyse, ces protéines sont des catalyseurs biologiques. A cheval entre la chimie et la biochimie, nous allons d'abord nous intéresser au modèle de Michaelis - Menten. Il permet de décrire la cinétique lors d'une réaction catalysée par une enzyme dite michaelienne avec un substrat, présent en large excès.
Ces enzymes, bien que nécessaire à une bonne santé, sont cependant régulées par différents paramètres. Dans un premier temps, la présence d'inhibiteurs vient physiologiquement réguler notre organisme en empêchant les enzymes d'agir. Selon leurs configurations stériques, ils vont agir de différentes manières. Ensuite, nous étudierons l'influence de la température et du pH, paramètres variables selon la zone du corps humain, sur les réactions enzymatiques. Par exemple, les enzymes gastriques vont avoir une activité optimale à pH acide, caractéristique de leur environnement.
Ce chapitre se clôt sur une dizaine de QCM venant mettre en pratique l'ensemble des thématiques de ce chapitre 2. Parsemés de quelques questions de cours, ces exercices typiques du concours font appel à des méthodes précises et, abordés de la bonne manière, peuvent se résoudre en quelques instants. Classiquement, il va vous être demandé de déterminer l'ordre d'une réaction, sa vitesse, son temps de demi - réaction ou sa constante de vitesse. Vous serez aussi capable de déterminer le temps au bout duquel 80 % d'un réactif initial est décomposée. Nous finirons ce chapitre sur la résolution d'une annale mettant en jeu le mécanisme d'élimination de la théobromine, un composé de la famille des méthylxanthines. Cet exercice vient résumer les points clés, avec une lecture graphique et un mécanisme réactionnel.
Somme toute, la cinétique chimique constitue un incontournable de la chimie générale en PASS. Une fois les notions assimilées, ce sont des exercices accessibles que vous allez pouvoir résoudre de manière méthodique et efficace. De plus, les cours de biochimie et de biologie cellulaire établissent des parallèles avec la cinétique chimique, notamment par le rôle prédominant des enzymes. Il existe également un bon nombre de traitement jouant sur les mécanismes réactionnels, tels que les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine.