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Equilibres chimiques

I Equilibre chimique
  • Solution : système chimique liquide homogène contenant plusieurs espèces chimiques.
  • Acide : espèce chimique capable de céder un ou plusieurs hydrons H+.
  • Base :espèce chimique capable de capter un ou plusieurs hydrons H+.
  • Réaction acide base : réaction qui consiste en l’échange d’un hydron entre l’acide d’un couple et la base d’un autre couple.
  • Réaction complète : se déroule jusqu’à épuisement d’un réactif au moins.
  • Réaction impossible : aucune transformation n’est observée lorsqu’on met les réactifs en présence.
  • Réaction équilibrée : dans cette réaction, on observe une transformation, mais aucun des réactifs ne sera épuisé totalement.
  • Equilibre chimique : c’est le résultat de deux réactions chimique simultanées dont les effets s’annulent mutuellement.
  • Constante d’équilibre : elle caractérise l’état d’équilibre d’une réaction. Elle représente donc  un état qui ne peut pas évoluer de manière spontanée.
  • Variable de  DE DONDER(
     ): elle traduit la position de la réaction chimique par rapport aux conditions initiales.

Si

=0 :correspond à l’état initial.

Si

>0 : le système évolue vers la formation des produits.

Si

<0 : le système évolue vers la formation des réactifs.

  • Avancement max : pour les réactifs c’est la valeur de
     qui annule ni

tableau d'avencement de l'équation:    C (graph.) + H2O (g) = CO (g) + H2 (g).

 

 

 

  1. Loi d’action de masse :Quand on met en contact deux masses ou plus celles-ci peuvent réagir entre elles.
  2. L’enthalpie libre et la constante d’équilibre:
  • Equilibre à T=cte: 

Pour une réaction :aA+bB=cC+dD on a,

Si 

, le système est en équilibre.

Si  

, le système évolue dans le sens direct (vers les corps C et D), la réaction est dite alors ‘spontanée ‘.

Si 

,  le système évolue dans le sens inverse (vers les réactifs).

Avec 

et K:constante d'équilibre.

  • Equilibre à T variable:

Pour chaque température, la réaction chimique possède un état d’équilibre.

Pour une témpérature 

:
.

pour une température  

:
.

       3.Relation de Van’t Hoff: 

       4.Principe de Le Chatelier :Pour un équilibre donné, toute modification de l’un des facteurs de l’équilibre le conduit vers un nouvel équilibre et le déplace dans le sens inverse de cette modification.

 

 

soit une réaction :aA+bB=cC+dD.

  • pour T=cte.

.

.

à l'équilibre :

donc :
.

  • pour T variable.


Relation entre les constantes d'équilibres:









Influence des différents paramètres sur l'équilibre:

  • influence de la pression: l’augmentation de la pression conduit l’équilibre vers le sens de la diminution du nombre de moles.
  • influence de la température : le sens est déterminer par la relation de Van’t Hoff(
    ).

donc :

  1. Pour une réaction exothermique ∆H<0 l’augmentation de T déplace l’équilibre dans le sens inverse.(sens ou ∆H est positive).
  2. Pour une réaction endothermique ∆H> 0, l’augmentation de T déplace l'équilibre dans le sens direct.

conclusion : Le déplacement se fait toujours vers le sens d’une variation de ∆H  positive.

  • influence d'un constituant inactif : 
  1. Si 
    : sens direct.
  2. Si 
    : sens inverse.
  • influence d'un composant actif:Le déplacement de l'équilibre dépend de la différence entre 
    et 
  1. Si 
    , sens direct.
  2. Si 
    , sens inverse .

 

  • L’existence d’une réaction chimique se traduit par la variation possible des quantités de matière de certaines espèces chimiques dans un système.
  • Dans une réaction chimique la masse se conserve et dépend des concentrations des réactifs (les corps de départ).
  • Pour une réaction aA+bB=cC+dD: Le signe de l’égalité remplace la double flèche  du moment que l’équilibre est atteint et les masses sont égales.
  • K peut s’écrire en fonction de 
    en sachant que 
    et PV=nRT.
  • pour une réaction 
    :

Calculer l’enthalpie ,l’entropie, l’enthalpie libre et la constante d’équilibre pour la réaction d’oxydation d’un monoxyde de carbone. Sachant que la variation de l’enthalpie à 25°c est -67640cal.

.

On donne: 



 Calcule de l'enthalpie:




Calcule de l'entropie :




Calcule de l’enthalpie libre:


Calcule de la constante d'équilibre:


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