156
62 Le quotient réactionnel
1. EN QUELQUES MOTS…
La constante d’équilibre, paramètre caractérisant l’état d’équilibre d’une réaction chimique,
peut être utilisée pour prévoir le sens d’une réaction chimique. Pour ce faire, on la compare à
une grandeur nommée quotient réactionnel.
2. CE QU’IL FAUT RETENIR…
Pour une transformation impliquant « N » constituants « i »,
n 1 a 1 + n 2 a 2 + … = … + n N–1 a N–1 + n N a N
On définit le quotient réactionnel Q r comme étant :
(
étant l’opérateur produit)
La constante d’équilibre n’est donc que le quotient réactionnel à l’équilibre. En conséquence,
la comparaison de Q r et de K permet de prévoir le sens d’une réaction chimique (Fiche 61).
On a dans ce cas :
Dans la pratique, on calcule Q r à un instant de la réaction et on le compare à la constante
d’équilibre K. Trois cas sont alors possibles :
c Q r = K : le système est déjà à l’équilibre et n’évoluera pas.
c Q r > K : le système n’est pas à l’équilibre et évolue. Pour que les valeurs de Q r et K s’égalisent, Q r doit diminuer. Les activités des réactifs (A et B) doivent s’élever au détriment de
celles des produits (C et D) : la réaction se déplacera dans le sens indirect (avancement
réactionnel ξ < 0).
c Q r < K : le système n’est pas à l’équilibre et évolue. Pour que les valeurs de Q r et K s’égalisent,
Q r doit augmenter. Les activités des réactifs (A et B) doivent diminuer : la réaction se
déplacera dans le sens direct (avancement réactionnel ξ > 0).
a i est l’activité du constituant « i » à un moment donné de la réaction.
ν i est le coefficient stœchiométrique algébrique du constituant « i » dans la réaction (ν i > 0
si « i » est un produit ; ν i < 0 si « i » est un réactif).
Q r
a i
( )
v i
i
N
∏
=
∏
A
B
Sens direct (Sens 1)
C
D
Sens indirect (Sens 2)
ν + ν D
C
A
B
ν
+ ν
Q r
a C
( )
ν C
a D
( )
ν D
×
a A
( )
ν A
a B
( )
ν B
×
------------------------------------ -
=
9782100562862-Verchier.fm Page 156 Jeudi, 17. mars 2011 12:11 12