DÉPLACEMENTS D’ÉQUILIBRE
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La réaction se déroule en phase gazeuse et :
Δν g = 1 −
1
2
−
3
2
= − 1.
Étudier l’effet de l’introduction des différents participants à la réaction chimique sur
la position de l’équilibre dans des conditions isobares et isothermes.
Réponse :
a) Introduction du produit NH 3
Nous avons ν NH 3 = 1 et donc :
Δν g x
g
NH 3
− ν NH 3 = − 1 − x NH 3 .
Comme une fraction molaire est comprise entre 0 et 1, nous avons :
Δν g x
g
NH 3
− ν NH 3 < 0.
Donc quelles que soient les conditions initiales, c’est-à-dire la composition du mélange que l’on soumet à perturbation, l’affinité chimique est négative et donc l’ajout
d’ammoniac se traduit par le déplacement du système vers la gauche, c’est-à-dire
dans le sens de la disparition d’ammoniac (constituant introduit).
b) Introduction du réactif H 2
Nous avons ν H 2 = −
3
2
et donc :
Δν g x
g
H 2
− ν H 2 =
3
2
− x H 2
et donc :
Δν g x
g
H 2
− ν H 2 > 0.
Donc quelles que soient les conditions initiales, l’ajout de dihydrogène se traduit
par le déplacement du système vers la droite, c’est-à-dire dans le sens de formation
d’ammoniac (disparition du constituant introduit).
c) Introduction du réactif N 2
Nous avons ν N 2 = −
1
2
et donc :
Δν g x
g
N 2
− ν N 2 =
1
2
− x N 2 .
Il apparaît ici, que selon la composition du mélange initial, le signe de l’affinité chimique change :
• si
1
2
− x N 2 > 0, c’est-à-dire x N 2 <
1
2
, alors l’affinité chimique est positive et
l’ajout de diazote se traduit par le déplacement du système vers la formation d’ammoniac : il y a disparition du participant introduit, dans ce cas l’effet chimique
l’emporte ;