le déplacement dun équilibre. le sens dune réaction q le quotient réactionnel une expression...
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Le déplacement d’un équilibre
Le sens d’une réaction‘Q’ Le quotient réactionnelUne expression identique à l’expression de
KeqCalculé en utilisant les concentrations
initiales
Si Q K, le système se déplace pour former plus de produits.
Si Q = K, le système est à l’équilibre.
Si Q K, le système se déplace pour former plus de réactifs.
exp
exp
osant
osant
produitsQ
réactifs
ExempleÀ une certaine température, Kc = 55 pour la
réaction:
Prédis la direction dans lequel l’équilibre se déplacera, si 0.700mol d’O3 et 3.00mol d’O2 sont placées dans un contenant de 10.L
Premièrement, calcule les concentrations:[O3] = 0.700/10. = 0.0700M[O2] = 3.00/10. = 0.300M
Deuxièment, calcule Qc:
Qc < 55, alors, le système doit former plus de
produits pour atteindre équilibre. Il se déplace vers la droite.
3 22 3O g O g
3 32
2 2
3
(0.300)5.51
(0.0700)c
OQ
O
ExempleÀ une certaine température, Kc = 55 pour la
réaction:
Prédis la direction dans lequel l’équilibre se déplacera, si 0.060mol d’O3 et 2.00mol d’O2 sont placées dans un contenant de 10.L
Premièrement, calcule les concentrations:[O3] = 0.060/10. = 0.0060M[O2] = 2.00/10. = 0.200M
Deuxièment, calcule Qc:
Qc 55, alors, le système doit former plus de
réactifs pour atteindre équilibre. Il se déplace vers la gauche.
3 22 3O g O g
3 3
22 2
3
0.20222
0.0060c
OQ
O
QuestionÀ 25°C les concentrations à l’équilibre pour la réaction ci-dessus sont: [NO2] = 0.0206 mol/L and [N2O4] = 0.0724 mol/L.
(a)Calcule Keq.(b)Calcule les concentrations de chaque gaz
au moment quand le volume du contenant est réduit à moitié. Suppose que la température reste constante.
(c)Détermine la valeur de Q quand le volume est réduit à moitié.
(d)Prédis la direction dans laquelle la réaction procèdera pour ré-établir l’équilibre.
2 2 42 ( )NO g N O g
a)
b) Si le volume est réduit à moitié, chaque concentration doublera parce que le nombre de moles ne change pas.[NO2] = 0.0412 et [N2O4] = 0.145M
c)
d) Qc < Kc (85.4 < 171), alors, le système prodédera vers la droite (augmentant les produits) Qc augmentera.
2 42 2
2
0.0724171
0.0206c
N OK
NO
2 42 2
2
0.14585.4
0.0412c
N OK
NO
QuestionÀ 210°C Keq pour la réaction ci-dessus est
14.5. Le mélange gazeux à 210°C consiste de [CO] = 0.25 mol/L, [H2] = 0.15 mol/L, et [CH3OH] = 0.36 mol/L.
Est-ce que ce système est à l’équilibre et sinon, dans quelle direction se déplacera-t-il pour atteindre équilibre?
Voyons que Q > 14.5, la réaction procédera vers la gauche pour produire plus de réactifs et moins de produits.
2 32CO g H g CH OH g
32 2
2
0.3664
0.25 0.15
CH OHQ
CO H
Le principe de LeChâtelierTout équilibre dynamique tend à réagir de
manière à annuler l’effet des changements apportés aux conditions qui influent sur l’équilibre.
Changements apportés à un système à l’équilibre:
1.Changement de concentration2.Changement de pression3.Changement de volume4.Changement de température5.L’ajout d’un catalyseur
Changement de concentration
Augmenter [Fe3+]Diminuer [SCN-]Augmenter [FeSCN2+]Diminuer [FeSCN2+]
3 2( ) ( ) ( )
incolore
Fe aq SCN aq FeSCN aq
rouge
Changement de concentrationSi on augmente la concentration d’un réactif, le système se déplace dans le sens de la consommation de ce réactif.
Si on diminue la concentration d’un produit de réaction en le sortant du mélange réactionnel, le système tend à le régénérer.
Changement de pressionLa pression d’un gaz est directement
proportionnelle au nombre de particules gazeuse.
PP
PP
2 2 4 2
rouge-brun incolore
NO g N O g
2 2( )C s H O g CO g H g
Changement de pressionSi la pression d’un système à
l’équilibre est augmentée, le système réagira pour diminuer la pression. Il se déplace où il y a le moins de molécules de gaz.
Si la pression d’un système à l’équilibre est diminuée, le système réagira pour augmenter la pression. Il se déplace où il y a le plus de molécules de gaz.
Changement de volumeLe volume d’un gaz est inversement
proportionnel à sa pression.
V
V
2 2 4 2
rouge-brun incolore
NO g N O g
Changement de température
TT
TT
2 2 52 2
violet incolore
H g I s kJ HI g
112
incolore blanc
Ag aq Cl aq AgCl s kJ
Changement de températureÀ noter: le changement de la température d’un système à l’équilibre va changer la valeur de K.
Si la température est augmentée - le système va absorber de l’énergie pour diminuer la température, alors le système se déplace dans le sens de la réaction endothermique.
Si la température est diminuée – le système va libérer de l’énergie pour augmenter la température, alors le système se déplace dans le sens de la réaction exothermique.
L’ajout d’un catalyseurUn catalyseur augmente la vitesse de la réaction directe et la réaction inverse proportionnellement, alors il a aucun effet sur la position de l’équilibre.
Un catalyseur augmente la vitesse à laquelle la réaction atteint l’équilibre.