Calculateur de demi-vie d’une réaction d’ordre 2
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 18/08/2026
La demi-vie d’une réaction chimique d’ordre 2 se calcule avec t½ = 1 ÷ (k × [A]₀), où k est la constante de vitesse et [A]₀ la concentration initiale du réactif. Pour k = 0,1 L/(mol·s) et une concentration initiale de 2 mol/L, la demi-vie vaut 5 secondes.
Explication
La demi-vie d’une réaction chimique est le temps nécessaire pour que la concentration du réactif soit réduite de moitié. Pour une réaction d’ordre 2, dont la vitesse dépend du carré de la concentration du réactif, cette demi-vie n’est PAS constante : elle dépend directement de la concentration de départ, contrairement à la demi-vie d’une réaction d’ordre 1, qui reste la même quelle que soit la concentration initiale. Concrètement, diviser par deux la concentration initiale double la demi-vie d’une réaction d’ordre 2 — une conséquence directe de la formule, puisque [A]₀ figure au dénominateur : moins il y a de réactif au départ, plus les collisions entre molécules (qui gouvernent la vitesse d’une réaction d’ordre 2) sont rares, et plus la réaction met de temps à consommer la moitié de ce réactif. Cette distinction entre ordres de réaction se retrouve, sous une forme différente, dans la décroissance radioactive, qui suit toujours une cinétique d’ordre 1 (la désintégration d’un noyau atomique est un processus aléatoire indépendant de la quantité de matière restante) — une réaction chimique d’ordre 2, elle, implique généralement une collision entre deux molécules du même réactif, ce qui explique pourquoi sa cinétique dépend du carré de la concentration.
Exemple : k = 0,1 L/(mol·s), concentration initiale de 2 mol/L
Données d'entrée
Constante de vitesse (k) : 0,1 L/(mol·s). Concentration initiale ([A]₀) : 2 mol/L.
Calcul
t½ = 1 ÷ (0,1 × 2) = 1 ÷ 0,2 = 5 s.
Résultat
La demi-vie de cette réaction est de 5 secondes.
Questions fréquentes
Comment reconnaître qu’une réaction est d’ordre 2 plutôt que d’ordre 1 ?
Expérimentalement, en traçant l’inverse de la concentration en fonction du temps : une réaction d’ordre 2 donne une droite (1÷[A] varie linéairement avec le temps), alors qu’une réaction d’ordre 1 donne une droite si l’on trace plutôt le logarithme de la concentration. C’est cette signature expérimentale, pas une propriété visible à l’œil nu, qui permet de déterminer l’ordre réel d’une réaction.
Les unités de la constante de vitesse changent-elles selon l’ordre de la réaction ?
Oui, et c’est une différence importante : pour une réaction d’ordre 1, k s’exprime en s⁻¹ (l’inverse d’un temps), tandis que pour une réaction d’ordre 2, k s’exprime en L/(mol·s) (l’inverse d’une concentration multipliée par un temps) — les deux grandeurs ne sont ni interchangeables, ni comparables directement entre elles.
Que se passe-t-il si la concentration initiale est très élevée ?
La demi-vie diminue proportionnellement : plus il y a de réactif au départ, plus les collisions entre molécules sont fréquentes, et plus la réaction consomme rapidement la moitié de ce réactif. C’est l’effet inverse d’une concentration initiale faible, qui allonge la demi-vie — une sensibilité à la concentration qui n’existe pas du tout pour une réaction d’ordre 1.