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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 41 — #49
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ÉTUDE DE LA TRANSFORMATION CHIMIQUE
avec x =
ξ
V 0
. La concentration en acide ou en alcool correspond à l’avancement volumique
x de la réaction, savoir x = 0, 81 − 0, 046 =0,76 mol·L −1 .
Application numérique : K ◦ = 13.
2. On calcule le quotient de réaction après ajout :
Q =
[CH 3 COOH][C 2 H 5 OH]
[CH 3 COOCH 3 ]
=
0, 76 2
1, 046
= 0, 56.
Comme Q = K ◦ le système n’est pas à l’équilibre et évolue. Le quotient de réaction est
inférieur à la constante d’équilibre, on observe donc une évolution dans le sens de formation
des produits. La position de l’équilibre est déplacée dans le sens de formation des produits.
3. On calcule le quotient de réaction après ajout :
Q =
[CH 3 COOH][C 2 H 5 OH]
[CH 3 COOCH 3 ]
=
0, 76 × 1, 76
0, 046
= 29.
Comme Q = K ◦ le système n’est pas à l’équilibre et évolue. Le quotient de réaction est supérieur à la constante d’équilibre, on observe donc une évolution dans le sens de formation
des réactifs. La position de l’équilibre est déplacée dans le sens de formation des réactifs.
Le résultat de l’exercice précédent mérite un commentaire important car il illustre un résultat
général. Une loi de modération des équilibres permet de comprendre que l’équilibre est
déplacé successivement dans le sens de formation des produits et des réactifs.
Précisons la signification d’une loi de modération. Une loi de modération indique que lorsqu’un équilibre est établi et qu’une perturbation est provoquée, l’équilibre « réagit » (la position de l’équilibre est modifiée) afin de limiter l’effet de la perturbation. Ici la perturbation est
l’ajout extérieur de composé chimique participant à l’équilibre établi. La position de l’équilibre est modifiée dans le sens de consommation de cet apport extérieur. L’influence d’une
modification de la pression totale à température et composition constante peut être montrée
sur un exemple simple. Considérons l’équilibre en phase gaz établi à la température T et sous
la pression p :
2 NO 2 (g)
=
N 2 O 4 (g).
La constante d’équilibre s’écrit :
K
◦ =
x
g
N 2 O 4
p ◦
(x
g
NO 2
) 2 p
.
On modifie la pression jusqu’à atteindre la nouvelle pression p , à composition constante et
température constante. Le quotient de réaction à la nouvelle pression s’écrit :
Q =
x
g
N 2 O 4
p ◦
(x
g
NO 2
) 2 p .
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avec x =
ξ
V 0
. La concentration en acide ou en alcool correspond à l’avancement volumique
x de la réaction, savoir x = 0, 81 − 0, 046 =0,76 mol·L −1 .
Application numérique : K ◦ = 13.
2. On calcule le quotient de réaction après ajout :
Q =
[CH 3 COOH][C 2 H 5 OH]
[CH 3 COOCH 3 ]
=
0, 76 2
1, 046
= 0, 56.
Comme Q = K ◦ le système n’est pas à l’équilibre et évolue. Le quotient de réaction est
inférieur à la constante d’équilibre, on observe donc une évolution dans le sens de formation
des produits. La position de l’équilibre est déplacée dans le sens de formation des produits.
3. On calcule le quotient de réaction après ajout :
Q =
[CH 3 COOH][C 2 H 5 OH]
[CH 3 COOCH 3 ]
=
0, 76 × 1, 76
0, 046
= 29.
Comme Q = K ◦ le système n’est pas à l’équilibre et évolue. Le quotient de réaction est supérieur à la constante d’équilibre, on observe donc une évolution dans le sens de formation
des réactifs. La position de l’équilibre est déplacée dans le sens de formation des réactifs.
Le résultat de l’exercice précédent mérite un commentaire important car il illustre un résultat
général. Une loi de modération des équilibres permet de comprendre que l’équilibre est
déplacé successivement dans le sens de formation des produits et des réactifs.
Précisons la signification d’une loi de modération. Une loi de modération indique que lorsqu’un équilibre est établi et qu’une perturbation est provoquée, l’équilibre « réagit » (la position de l’équilibre est modifiée) afin de limiter l’effet de la perturbation. Ici la perturbation est
l’ajout extérieur de composé chimique participant à l’équilibre établi. La position de l’équilibre est modifiée dans le sens de consommation de cet apport extérieur. L’influence d’une
modification de la pression totale à température et composition constante peut être montrée
sur un exemple simple. Considérons l’équilibre en phase gaz établi à la température T et sous
la pression p :
2 NO 2 (g)
=
N 2 O 4 (g).
La constante d’équilibre s’écrit :
K
◦ =
x
g
N 2 O 4
p ◦
(x
g
NO 2
) 2 p
.
On modifie la pression jusqu’à atteindre la nouvelle pression p , à composition constante et
température constante. Le quotient de réaction à la nouvelle pression s’écrit :
Q =
x
g
N 2 O 4
p ◦
(x
g
NO 2
) 2 p .
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