Fiche 25 • Critères d’évolution d’une réaction
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Les concentrations des réactifs [A] éq , [B] éq et des produits [C] éq , [D] éq correspondent à
un équilibre :
Δ ′ = = −
′ −
′ +
′ +
′ +
[
r
C
G
RTLog
A A
o
B B
o
C C
o
D D
o
éq
0 (
)
ν μ
ν μ
ν μ
ν μ
] ] [ ]
[ ] [ ]


 


 
éq
éq
éq
éq
v
v
v
v
C
D
A
B
D
A
B
 
(8)
ou bien :
0 = Δ ′ +
[ ] [ ]
[ ] [ ]


 
r
 
 
C
D
A
B
G
RT Log
o
v
v
v
v
C
D
A
B
éq
éq
éq
éq
 

 
(9)
ce qui permet d’écrire :
Δ ′ = −
′
r
 
G
RT LogK
o
éq
ou
′ =
−
Δ ′
K
e
G
RT
o
éq
r
(10)
où ′
K éq est la constante d’équilibre de la réaction :
′ =
[ ] [ ]
[ ] [ ]
K
v
v
v
v
C
D
A
B
éq
éq
éq
éq
C
D
A
B
éq
(11)
4. QUOTIENT DE RÉACTION, CRITÈRES D’ÉVOLUTION
Connaissant Δ ′
r G o , on peut ensuite calculer Δ ′
r G pour toute combinaison des concentrations des réactifs et des produits, et prévoir ainsi l’évolution de la réaction. On définit le
quotient de réaction, Q′ :
′ =
[ ] [ ]
[ ] [ ]
Q
C
D
A
B
C
D
A
B
 
 
ν
ν
ν
ν
(12)
D’où l’écriture simplifiée de l’enthalpie libre réactionnelle :
Δ ′ = −
′ +
′
r
 
 
 
 
G
RT Log K
RT Log Q
éq
(13)
Si Q′ = K′ éq , Δ r G′ = 0, la réaction se trouve dans un état d’équilibre, et on n’assiste à
aucune évolution de la composition du système au niveau macroscopique.
Si Q′ Si Q′ >K′ éq , Δ r G′ > 0, la réaction écrite dans le sens direct est non spontanée (endergonique) et se déroulera dans le sens inverse : n A A + n B B ¨ n C C + n D D ; elle pourra
se dérouler dans le sens direct à condition d’être couplée avec une seconde réaction,
pour autant que la somme des deux enthalpies libres de réaction soit de signe négatif
(Fiches 28, 33).
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20/05/15 19:11