Evolution spontané d’un système chimique

Evolution spontané d’un système chimique

i.Evolution spontanée d’un système chimique

1) Quotient de réaction Qr

Soit l’équation de la réaction : \(\ce{a A_{(aq)} + b B_{(aq)} <=> c C_{(aq)} + d D_{(aq)}}\)

Le quotient de la réaction est une grandeur qui nous renseigne sur l’évolution du système étudié :

Le quotient de la réaction \(Q_r\) est donné par : \(Q_r = \dfrac{[C]^c.[D]^d}{[A]^a.[B]^b}\)

2) Constante d’équilibre

\(K = Q_{r\,\text{éq}} = \dfrac{[C]_{éq}^{c}.[D]_{éq}^{d}}{[A]_{éq}^{a}.[B]_{éq}^{b}}\)

Exemple d’une réaction acidobasiqueExemple d’une réaction d’oxydoréduction
\(\ce{CH3COOH_{(aq)} + HO-_{(aq)} <=> CH3COO-_{(aq)} + H2O_{(l)}}\)
\(Q_r = \dfrac{[\ce{CH3COO-}]}{[\ce{CH3COOH}].[\ce{HO-}]}\)
\(\ce{Cu^2+_{(aq)} + 2Br-_{(aq)} <=> Cu_{(s)} + Br2_{(aq)}}\)
\(Q_r = \dfrac{[\ce{Br2}]}{[\ce{Cu^2+}].[\ce{Br-}]^2}\)

3) Critère d’évolution d’un système

Pour prévoir le sens d’évolution d’un système chimique on calcule \(Q_{r,i}\) le quotient initial de la réaction et on le compare avec la constante d’équilibre de la réaction.

Soit l’équation de la réaction : \(\ce{a A_{(aq)} + b B_{(aq)} <=> c C_{(aq)} + d D_{(aq)}}\)

Le quotient de la réaction : \(Q_{r,i} = \dfrac{[C]_i^{c}.[D]_i^{d}}{[A]_i^{a}.[B]_i^{b}}\)

  • Si \(Q_r < K\) la réaction s'effectue dans le sens direct (sens 1)
  • Si \(Q_r > K\) la réaction s’effectue dans le sens inverse (sens 2)
  • Si \(Q_r = K\) la réaction est en équilibre
COURS 2BAC PC
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