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"A+B→C", une réaction chimique plus complexe qu’il n’y parait

Publié le 1 juillet 2019 Mis à jour le 1 juillet 2019

Considérées comme des réactions chimiques simples, les réactions de type “A+B→C” peuvent aussi donner lieu à des dynamiques complexes. C’est la conclusion d’une modélisation théorique.

“Acide+Base sel+eau”: cette équation chimique bien connue est l’exemple type des réactions dites “A+B→C”, évoluant naturellement vers un équilibre.

Malgré leur apparente simplicité, ces réactions peuvent pourtant aussi donner lieu à des dynamiques complexes, comme des oscillations dans le temps ou la formation d’ondes ou de spirales dans le liquide. C’est ce qui ressort d’une étude du Laboratoire de Chimie physique non-linéaire (Faculté des Sciences)publiée dans la revue Physical Review Letters.

Les chercheurs ont mis au point une modélisation théorique, démontrant que les oscillations dans les systèmes chimiques peuvent être présentes dans des systèmes chimiquement très simples et très généraux, comme les réactions A+B→C.

On les croyait jusqu’alors limitées à une certaine classe exotique de réactions chimiques présentant des mécanismes cinétiques complexes.

Les réactions de type A+B→C peuvent en effet induire des phénomènes de convection naturelle: suite à la réaction chimique, la composition du milieu de réaction change et entraîne des variations de densité ou de tension superficielle, provoquant des mouvements dans le fluide. Les chercheurs observent ainsi des oscillations rythmées dans la composition du milieu (exemple dans l’image d’illustration ci-dessus).

L’équipe tente maintenant d’identifier les composés permettant de confirmer expérimentalement les prédictions du modèle théorique.

La compréhension fondamentale de ces mécanismes permettrait, à long terme, d’envisager des exploitations variées dans plusieurs domaines d’application. Un exemple? Les chercheurs imaginent concevoir un gel qui changerait de forme selon l’acidité du milieu, afin de libérer un composé – comme un médicament – à un endroit précis et à une vitesse contrôlée.

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