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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 32 — #40
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CHAPITRE 1 – TRANSFORMATION DE LA MATIÈRE
Activité dans un mélange gazeux ou une solution diluée
L’activité a i d’un composé gazeux A i appartenant à un mélange parfait de gaz parfaits est
donnée par :
a i =
p i
p ◦
avec p ◦ = 10 5 Pa = 1 bar, appelée pression standard. La pression p i est la pression partielle
du gaz A i dans le mélange gazeux. Les pressions p i et p ◦ sont exprimées dans la même unité :
ainsi l’activité du gaz parfait en mélange se confond numériquement avec la pression partielle
du gaz exprimée en bar.
L’hypothèse du mélange parfait de gaz parfaits est pour nous supposée toujours vérifiée.
Le cas de la solution diluée retient l’attention. Le solvant est un constituant très proche de
l’état de corps pur (il est en très net excès). Son activité est prise égale à 1. Ceci signifie que les
propriétés thermodynamiques du solvant sont très peu modifiées par la présence des solutés.
Nous négligeons ces modifications. L’activité a i des solutés en solution diluée correspond au
rapport de la concentration molaire du soluté et d’une concentration de référence. Ainsi :
a (solvant) = 1 et a i =
c i
c ◦ avec i soluté.
avec c ◦ = 1 mol·L −1 . Les concentrations c i et c ◦ sont exprimées dans la même unité : ainsi
l’activité du soluté en solution diluée se confond numériquement avec la concentration exprimée en mol·L −1 .
3 Étude de la transformation chimique
3.1 Équilibre chimique, constante d’équilibre
Introduction historique
L’évolution de certains systèmes physico-chimiques subissant une transformation chimique
traduite par un bilan du type :
ν 1 A 1 + ν 2 A 2 + . . . + ν k−1 A k−1
=
ν k A k + . . . + ν N A N
conduit à un état pour lequel la composition du système n’a plus tendance à évoluer, alors
que toutes les substances engagées dans la transformation (réactifs et produits) sont encore
présents (même en proportion infinitésimale). On parle alors de situation d’équilibre chimique. Un équilibre chimique est un équilibre dynamique : cela signifie que lorsque le
système a atteint l’équilibre chimique, les réactions directe et inverse continuent à se produire, mais les produits se forment par réaction directe aussi vite qu’ils sont consommés par
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CHAPITRE 1 – TRANSFORMATION DE LA MATIÈRE
Activité dans un mélange gazeux ou une solution diluée
L’activité a i d’un composé gazeux A i appartenant à un mélange parfait de gaz parfaits est
donnée par :
a i =
p i
p ◦
avec p ◦ = 10 5 Pa = 1 bar, appelée pression standard. La pression p i est la pression partielle
du gaz A i dans le mélange gazeux. Les pressions p i et p ◦ sont exprimées dans la même unité :
ainsi l’activité du gaz parfait en mélange se confond numériquement avec la pression partielle
du gaz exprimée en bar.
L’hypothèse du mélange parfait de gaz parfaits est pour nous supposée toujours vérifiée.
Le cas de la solution diluée retient l’attention. Le solvant est un constituant très proche de
l’état de corps pur (il est en très net excès). Son activité est prise égale à 1. Ceci signifie que les
propriétés thermodynamiques du solvant sont très peu modifiées par la présence des solutés.
Nous négligeons ces modifications. L’activité a i des solutés en solution diluée correspond au
rapport de la concentration molaire du soluté et d’une concentration de référence. Ainsi :
a (solvant) = 1 et a i =
c i
c ◦ avec i soluté.
avec c ◦ = 1 mol·L −1 . Les concentrations c i et c ◦ sont exprimées dans la même unité : ainsi
l’activité du soluté en solution diluée se confond numériquement avec la concentration exprimée en mol·L −1 .
3 Étude de la transformation chimique
3.1 Équilibre chimique, constante d’équilibre
Introduction historique
L’évolution de certains systèmes physico-chimiques subissant une transformation chimique
traduite par un bilan du type :
ν 1 A 1 + ν 2 A 2 + . . . + ν k−1 A k−1
=
ν k A k + . . . + ν N A N
conduit à un état pour lequel la composition du système n’a plus tendance à évoluer, alors
que toutes les substances engagées dans la transformation (réactifs et produits) sont encore
présents (même en proportion infinitésimale). On parle alors de situation d’équilibre chimique. Un équilibre chimique est un équilibre dynamique : cela signifie que lorsque le
système a atteint l’équilibre chimique, les réactions directe et inverse continuent à se produire, mais les produits se forment par réaction directe aussi vite qu’ils sont consommés par
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