Réactif : qu'est-ce que c'est ?

Un réactif est une substance qui réagit avec d'autres substances pour former de nouveaux produits dans une réaction chimique. Il est choisi en fonction de la réaction chimique souhaitée et des produits que l'on souhaite obtenir. Les facteurs à prendre en compte comprennent la disponibilité, le coût, la stabilité, la réactivité et la sécurité des réactifs. Les réactions doivent également être optimisées pour maximiser le rendement et minimiser les déchets.

Le rôle des réactifs dans une réaction chimique

Le rôle d'un réactif dans une réaction chimique est de fournir les atomes ou les molécules nécessaires pour former de nouveaux produits. Les réactifs réagissent ensemble pour former de nouveaux produits, en brisant leurs liaisons chimiques existantes et en formant de nouvelles liaisons. Les réactifs peuvent également affecter la vitesse et l'efficacité de la réaction. Par exemple, certains réactifs peuvent accélérer la réaction en fournissant une source d'énergie ou en abaissant l'énergie d'activationénergie d'activation nécessaire pour que la réaction se produise. D'autres réactifs peuvent ralentir la réaction en absorbant l'énergie ou en augmentant l'énergie d'activation nécessaire. Dans l'ensemble, les réactifs jouent un rôle crucial dans la détermination de la nature et de l'étendue de la réaction chimique.

Différents types de réactifs

Il existe différents types de réactifs en chimiechimie, qui peuvent être classés en fonction de leur nature, de leur fonction ou de leur utilisation. Voici quelques exemples de types de réactifs couramment utilisés :

• Réactifs acido-basiques : ces réactifs sont utilisés dans les réactions acido-basiquesréactions acido-basiques, telles que les réactions de neutralisation. Les acidesacides et les bases sont des exemples courants de réactifs acido-basiques.
• Réactifs d'oxydoréductionoxydoréduction : ces réactifs sont utilisés dans les réactions d'oxydoréduction, où il y a transfert d'électrons entre les espèces chimiquesespèces chimiques. Les oxydants et les réducteurs sont des exemples courants de réactifs d'oxydoréduction.
• Réactifs de précipitation : ces réactifs sont utilisés dans les réactions de précipitation, où un produit insoluble est formé à partir de réactifs solubles. Les ionsions métalliques et les anionsanions tels que les halogénures et les sulfates sont des exemples courants de réactifs de précipitation.
• Réactifs organiques : ces réactifs sont utilisés dans les réactions de synthèse organique, où des molécules organiques sont formées à partir de réactifs plus simples. Les alcoolsalcools, les acides carboxyliquesacides carboxyliques et les amines sont des exemples courants de réactifs organiques.
• Réactifs de complexation : ces réactifs sont utilisés dans les réactions de complexationréactions de complexation, où des ions métalliques sont liés à des ligandsligands pour former des complexes. Les ions métalliques de transition et les ligands tels que les amines et les acides carboxyliques sont des exemples courants de réactifs de complexation.
• Réactifs catalytiques : ces réactifs sont utilisés pour accélérer les réactions chimiques sans être consommés dans la réaction. Les catalyseurscatalyseurs tels que les métauxmétaux de transition et les enzymesenzymes sont des exemples courants de réactifs catalytiques.

  La réaction aluminothermique est une oxydo-réduction utilisée dans diverses applications industrielles, telles que la production de métaux purs, la soudure de rails de chemin de fer et la réduction de minerais. Ici, soudure aluminothermique de deux rails de chemin de fer mis bout-à-bout. © evastar, Adobe Stock

Le réactif et le produit final de l'équation chimique 

Le résultat d'une réaction chimique impliquant un ou plusieurs réactifs est appelé produit. Les produits sont les substances qui sont formées à la fin de la réaction chimique. Ils peuvent être différents des réactifs initiaux en termes de composition chimique, de propriétés physiquesphysiques et de structure moléculaire. Les produits peuvent être solidessolides, liquidesliquides ou gazeux, et peuvent être séparés des réactifs non réagis à l'aide de différentes techniques de séparationséparation telles que la filtrationfiltration, la distillationdistillation ou la cristallisation.

Les réactifs communs utilisés dans les expériences de chimie comprennent l'acide chlorhydriqueacide chlorhydrique, l'acide sulfuriqueacide sulfurique, le bicarbonate de sodiumsodium, le chlorure de sodium, le dioxyde de carbonedioxyde de carbone, l'hydrogène, l'oxygène et l'eau. Dans une équation chimiqueéquation chimique, les réactifs sont généralement écrits à gauche de la flèche dans une équation chimique, tandis que les produits sont écrits à droite de la flèche. 

Voici quelques exemples de réactions chimiques avec leurs réactifs et leurs produits finis :

• Réaction de combustioncombustion du méthane : Réactifs : méthane (CH₄) + dioxygène (O₂) => dioxyde de carbone (CO₂) + eau (H₂O) ;
• Réaction de neutralisation entre l'acide chlorhydrique et l'hydroxyde de sodiumhydroxyde de sodium : Réactifs : acide chlorhydrique (HCl) + hydroxyde de sodium (NaOH) => chlorure de sodium (NaCl) + eau (H₂O) ;
• Réaction de précipitation entre le nitrate d'argentargent et le chlorure de sodium : Réactifs : nitrate d'argent (AgNO₃) + chlorure de sodium (NaCl) => chlorure d'argent (AgCl) + nitrate de sodium (NaNO₃) ;
• Réaction de décomposition de l'eau oxygénéeeau oxygénée : Réactifs : eau oxygénée (H2O₂) => eau (H₂O) + dioxygène (O₂) ;
• Réaction de synthèse de l'ammoniacammoniac : Réactifs : diazote (N₂) + dihydrogène (H₂) => ammoniac (NH₃).

Dans chacun de ces exemples, les réactifs initiaux réagissent ensemble pour former un ou plusieurs produits finis. Les produits peuvent avoir des propriétés chimiques et physiques différentes des réactifs initiaux, et peuvent être utilisés dans une variété d'applicationsapplications industrielles et scientifiques.

Note : le réactif n'est pas obligatoirement l'espèce réagissante ; ainsi, dans la nitration du benzènebenzène, HNO₃ est le réactif et le cationcation NONO₂+ l'espèce réagissante.

Les facteurs influençant la réactivité d'une substance

Les facteurs qui influencent la réactivité d'une substance comprennent sa stabilité, sa concentration, sa surface, sa température et la présence d'un catalyseur. Les réactifs sont plus réactifs lorsqu'ils ont une énergie d'activation plus faible, ce qui signifie qu'ils nécessitent moins d'énergie pour réagir avec d'autres substances. La stabilité de la substance, la présence de liaisons chimiques faibles et la taille de la particule peuvent également affecter la réactivité.

Réactif limitant

Un réactif limitant est le réactif qui est entièrement consommé dans une réaction chimique et qui limite donc la quantité de produit formé. La quantité de produit formé peut être calculée en utilisant la stoechiométrie de la réaction et la quantité de réactif limitant.