CONSTANTE D’ÉQUILIBRE
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∏ ((a
éq
i ) ν i ) = exp
−
Δ r G ◦
RT
.
La grandeur sans dimension exp
−
Δ r G ◦
RT
est notée de façon plus condensée K ◦
T , ne
dépend que de la température et est appelée constante d’équilibre standard. Cette
grandeur est souvent évoquée lors de l’étude des équilibres chimiques car elle se
déduit de façon assez simple des données expérimentales. Il faut donc savoir passer
rapidement de la constante d’équilibre standard K ◦
T à l’enthalpie libre standard de
réaction Δ r G ◦ , grandeurs liées par la relation suivante :
Δ r G
◦
+ RT ln(K
◦
T ) = 0.
Cette relation étant une définition de K ◦
T , elle ne suppose aucune hypothèse.
La connaissance de la constante d’équilibre standard à la température d’étude permet
de prévoir l’évolution thermodynamique d’un système pour des conditions initiales
données. Il est en effet assez simple de relier affinité chimique, constante d’équilibre
standard et quotient de réaction :
A = − (Δ r G
◦
+ RT ln ∏ (a
ν i
i ))
= RT ln(K
◦
T ) − RT ln ∏ (a
ν i
i ) = RT ln
K ◦
T
Q
.
La comparaison du quotient de réaction Q avec la constante d’équilibre standard
K ◦
T permet de prévoir l’évolution du système :
• si Q > K ◦
T , A est négatif et le système se déplace dans le sens ← ;
• si Q < K ◦
T , A est positif et le système se déplace dans le sens → ;
• si Q = K ◦
T , A = 0 : le système est à l’équilibre.
3.4 Influence de la température sur la constante d’équilibre
Nous avons :
ln(K
◦
T ) = −
Δ r G ◦
RT
= −
1
RT ∑ ν i μ
◦
i = −
1
R ∑ ν i
μ ◦
i
T
.
Dérivons cette relation par rapport à la température :
d ln K ◦
T
dT
= −
1
R ∑ ν i
d
dT
μ ◦
i
T
.