• Lorsque K
0
> 10
4 , la réaction est très déplacée dans le sens direct. Si K
0
10
4 ,
la réaction directe est quasi-totale.
• Lorsque 0 < K
0
< 10
−4 , la réaction directe n’est pas favorisée. Si 0 < K
0
10
−4 ,
la réaction directe est quasi-nulle.
III Évolution de la réaction
Si, à la température T et pour un avancement ξ donné,
• Q r < K
0 (ou r G < 0), alors le système évolue spontanément dans le sens direct
pour atteindre l’équilibre si les conditions le permettent ;
• Q r > K
0 (ou r G > 0), alors le système évolue spontanément dans le sens inverse pour atteindre l’équilibre si les conditions le permettent.
E s t é r i f i c a t i o n
Un mélange initial équimolaire d’éthanol (alcool) C 2 H 5 OH et d’acide éthanoïque
CH 3 COOH conduit à la formation d’ester et d’eau. L’équilibre est :
C 2 H 5 OH (l) + CH 3 COOH (l) = CH 3 COOCH 2 CH 3(l) + H 2 O (l)
En chauffant et en utilisant un catalyseur, la composition du système à l’équilibre
est :
2
3
moles d’ester et
2
3
moles d’eau.
Calculez le quotient réactionnel initial (Q r ) i et la constante K
0 de l’équilibre.
S o l u t i o n
Tous les constituants sont liquides et forment une phase liquide homogène, donc l’activité de chaque constituant est égale à sa fraction molaire x i dans le mélange. À tout
instant et pour toute composition du système, on a :
Q r =
x ester × x eau
x acide × x alcool
=
n ester × n eau
n acide × n alcool
À t = 0 , n ester = 0 = n eau donc (Q r ) i = 0.
À l’équilibre, (Q r ) éq = K
0
=
(n ester ) éq × (n eau ) éq
(n acide ) éq × (n alcool ) éq
=
2
3
×
2
3
1
3
×
1
3
= 4 .
Puisque (Q r ) i < K
0 , le système évolue spontanément dans le sens direct.
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C h i m i e g é n é r a l e e n 3 0 f i c h e s