Loi de vitesse d'ordre 1 : exemple et conséquences

La décomposition de l'eau oxygénée en solution aqueuse peut être modélisée par l'équation de réaction suivante : \(\text {H}_2\text {O}_2\text {(aq)} \rightarrow \text {H}_2\text {O}(\ell)+\frac{1}{2}\text {O}_2\text {(g)}\).

La vitesse de disparition de l'eau oxygénée suit une loi cinétique d'ordre 1 : sa vitesse de disparition est proportionnelle à la concentration en eau oxygénée. 
`v_{d,"H"_2"O"_2}=k\times["H"_2"O"_2](t)`

Cette proportionnalité a une conséquence directe sur l'évolution de la vitesse de disparition de l'eau oxygénée : comme cette espèce est consommée, sa vitesse de disparition est de plus en plus faible, car il y en a de moins en moins dans le milieu réactionnel. Sa concentration diminue ainsi rapidement au début de la transformation, puis de moins en moins vite au cours de celle-ci.

Ce raisonnement peut être conduit pour les réactifs. Par exemple, la vitesse de formation du dioxygène est grande au début de la transformation, puis diminue au cours du temps. La quantité de dioxygène augmente donc toujours, mais de moins en moins vite.

Graphiquement, cela se traduit de la manière suivante.

La fonction mathématique qui modélise ce type d'évolution (l'évolution d'une grandeur est proportionnelle à sa variation) est la fonction exponentielle. Ici, l'évolution temporelle de la grandeur "concentration en eau oxygénée" est proportionnelle à sa variation, la vitesse de disparition.