Prévoir révolution d’une réaction chimique
JD
Fiche 111
1. L’évolution spontanée d’une réaction chimique
L’enthalpie libre de réaction s’exprime en fonction de Q et K :
\ G = - R n n ^ + R n n 0
Soit ^ G = R r i n - ^
'
K
Nous avons vu que l’évolution spontanée d ’une réaction dans le sens direct correspond
à A,G < 0 .
^
Ainsi, puisque A_.G = R r i n — , il suffit de comparer le quotient réactionnel, c’està-dire le produit instantané des activités des constituants du système, à la constante
d ’équilibre pour déterminer si une réaction est spontanée dans le sens direct (de la
gauche vers la droite).
Si Q est plus petit que K (par exemple si seuls les réactifs ont été introduits), alors
l’enthalpie libre de réaction est négative et la réaction est favorisée dans le sens direct.
En revanche, si Q est plus grand que K, la réaction est favorisée dans le sens indirect.
• si ^ ^ alors A,G < 0, la réaction se produit dans le sens direct ;
• s\Q> K alors A^G > 0, la réaction se produit dans le sens indirect ;
• û Q = K alors A^G = 0, la réaction est à l’équilibre.
Lorsque l’activité de chaque constituant de la réaction est égale à l’unité ;
A^G ^A^G"*
Or, A^G
- T A X
Dans ces conditions, le critère de spontanéité est donc :
AG° = a h '’ - T A y <0
■a
O
c
D
û
O
r\l
(5)
■ *->
X I
>.
Q.
O
U
Quatre cas simplifiés sont représentés sur la figure ci-après en fonction du signe de
A y et A y , en faisant l’hypothèse que AJH° et A^° sont indépendantes de la température dans le domaine étudié.
On observe que même si une réaction est exothermique ( A ^ ’< 0), elle n’est pas forcément favorable si la variation d’entropie est négative, ce qui montre l’importance de
l’introduction du second principe.
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