Aspect macroscopique de l'équilibre chimique

Aspect macroscopique
de l'équilibre chimique

Une réaction directe est celle qui se fait de gauche à droite.

N_{2
(g)}+ 3 H_{2 (g)} ---> 2 NH_{3 (g)}

Les réactifs sont N₂et 3 H₂
La vitesse de la réaction dépend de N₂et 3 H₂

V [N₂] [H₂]³

D'après la loi de

Guldberg et Waage

, les coefficients deviennent exposants.

Une réaction inverse est celle qui se fait de droite à gauche.

N_{2
(g)}+ 3 H_{2 (g)}<--- 2 NH_{3 (g)}

Les réactifs sont 2 NH₃

La vitesse de la réaction dépend de 2 NH₃

V [NH₃]²

Une réaction réversible est celle qui se fait dans les deux sens.

N_{2
(g)}+ 3 H_{2 (g)} <---> 2 NH_{3 (g)}

Lorsque la vitesse de la réaction directe est égale à la vitesse de la réaction inverse, on dit qu'il y a équilibre.

V_(directe) = V_(inverse)

Si la réaction a lieu en milieu ouvert, on ne peut parler d'équilibre puisque les produits se dispersent à mesure.

N_{2
(g)}+ 3 H_{2 (g)} --->

Donc, pour qu'un système soit en équilibre, il faut être en milieu fermé ou isolé.

Une bonbonne aérosol est un exemple de milieu fermé. Il y a équilibre entre le liquide et le gaz contenus dans la bonbonne. Si on laisse sortir le gaz en pesant sur la valve, le système devient ouvert et il n'y a plus équilibre.

CCl₂F_{2
(l)}<---> CCl₂F_{2 (g)}

Une solution saturée de sucre est un exemple de milieu isolé. Les molécules de sucre ne peuvent certainement pas quitter la solution.

C₁₂H₂₂O_{11
(s)}<---> C₁₂H₂₂O_{11 (aq)}

Pour qu'on puisse savoir qu'une réaction est à l'équilibre, il faut se fier à des propriétés que possède ce système et qui nous sont perceptibles. Et il faut que ces propriétés soient constantes. Ces propriétés peuvent être, selon le cas:

la couleur
la pression
la masse
le volume
la concentration
la température

Pourquoi y a-t-il équilibre ?

L'équilibre est un compromis entre la tendance vers le minimum d'énergie et la tendance vers le maximum de désordre.

Dans le contexte d'équilibre, le minimum d'énergie se nomme enthalpie et le maximum de désordre, entropie.

Dans le cas d'une solution saturée de CuSO₄en équilibre avec le précipité, selon l'équation:

CuSO_{4
(s)}<--> Cu²⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq)

les molécules de CuSO₄solides ont tendance à devenir ions, là où existe un maximum de désordre causé par la solution, alors que les ions en solution ont tendance à devenir solide, là où existe le minimum d'énergie. Il y a donc équilibre entre ces deux tendances.

enthalpie <--> entropie

Plan des
notes de cours

Module 5

Facteurs qui influencent
l'équilibre

Principe de
Le Châtelier

Constante
d'équilibre

Constante de dissociation
de l'eau

Force des
acides

Titrage

Exercices
mathématiques

Réactions
d'oxydoréduction

Potentiel de
réduction

Piles
électrochimiques