For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Sélectivité (chimie).

Sélectivité (chimie)

La sélectivité d'une réaction chimique spécifie la quantité de produit désiré formé par rapport au nombre de moles consommées du réactif limitant. Elle indique si plusieurs réactions se produisent en parallèle, conduisant à des sous-produits non désirés, ou si la réaction menée est la seule à consommer du réactif.

Mathématiquement, la sélectivité chimique globale S s'exprime pour un produit j dans un système fermé selon la formule :

n est une quantité de matière (moles), et le coefficient stœchiométrique. Les indices o et t représentent respectivement l'état initial et un temps ultérieur donné. L'indice i fait référence au réactif limitant.

Pour un système continu, le calcul du rendement se fait en utilisant des débits molaires :

La sélectivité d'une réaction est généralement fonction de la température, de la composition, de la pression et de bien d'autres facteurs, comme l'homogénéité de la solution. Elle doit être soigneusement modélisée afin de ne pas affecter le rendement lors de l'industrialisation ("scale-up") du procédé.

Les réactions enzymatiques sont généralement hautement sélectives, bien plus que les réactions chimiques. Une haute sélectivité présente l'avantage de considérablement faciliter les procédés de séparation en aval de la réaction.

Sélectivité en chimie organique

En chimie organique on parle de :

  • réaction chimiosélective (ou de chimiosélectivité), lorsque parmi plusieurs groupes fonctionnels d'une molécule, l'un de ces groupes réagit sélectivement.
  • réaction régiosélective (ou de régiosélectivité), lorsqu'un groupe fonctionnel possède plusieurs sites réactifs, et que l'un de ces sites réagit sélectivement (exemple : addition en position 1,2 versus addition 1,4 dans une énone α,β-insaturée).
  • réaction stéréosélective (ou de stéréosélectivité), lorsque plusieurs stéréoisomères sont formés durant une réaction, et que l'un de ces stéréoisomères se forme sélectivement:
    • réaction énantiosélective (ou de énantiosélectivité)
    • réaction diastéréosélective (ou de diastéréosélectivité)

Sélectivité instantanée, sélectivité globale & rendements

La sélectivité globale définie ci-dessus est la forme intégrée de la sélectivité instantanée. La sélectivité instantanée est définie comme suit :

Où les quantités et sont respectivement les concentrations molaires (mol.m−3) du produit d'intérêt j et du réactif limitant i.

Par un jeu d'écriture différentielle, il est possible d'exprimer la sélectivité instantanée comme une fonction algébrique des vitesses de réactions :

Où :

  • et sont respectivement les vitesses de consommation et production des substances i et j ;
  • , , sont les vitesses de référence des réactions se produisant dans le réacteur.

La sélectivité globale, qui est la valeur moyenne de la sélectivité instantanée, est obtenue par intégration :

Dans le cas de réacteurs idéaux :

  • La sélectivité instantanée est constante et est égale à la sélectivité globale pour un CSTR (état stationnaire) ;
  • La sélectivité instantanée doit être intégrée pour le PFTR (état non stationnaire).

La connaissance de la sélectivité instantanée permet de déterminer la concentration de produit d'intérêt j pour un taux de conversion de réactif limitant i donné :

La sélectivité globale permet, quant à elle, de déterminer le rendement en produit j :

est le taux de conversion du réactif limitant i.

Notes et références

  1. Octave Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, 3rd Edition, John Wiley & Sons Inc., USA 1999, (ISBN 0-471-25424-X)
  2. Sophie Liégeois, Réacteurs, HELdB IMC, Belgique 2010

Article connexe

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Sélectivité (chimie)
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?