📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Le quotient de réaction $Q_r$ pour une équation $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$ est : $$Q_r = \frac{[C]^c \cdot [D]^d}{[A]^a \cdot [B]^b}$$ (Les espèces solides ou le solvant ont une activité égale à 1).
- Si $Q_{r,i} < K$ : Le système évolue dans le sens direct.
- Si $Q_{r,i} > K$ : Le système évolue dans le sens inverse.
- Si $Q_{r,i} = K$ : Le système est à l'équilibre. La constante d'équilibre $K$ ne dépend que de la température.
Méthodes à maîtriser
- Calculer $Q_{r,i}$ à l'instant initial à partir des concentrations molaires.
- Comparer $Q_{r,i}$ à la valeur de $K$ donnée.
- Déterminer le sens d'évolution spontanée.
- Calculer le taux d'avancement final $\tau = \frac{x_f}{x_{max}}$ pour vérifier si la réaction est limitée.
Exemples corrigés
Soit la réaction $CH_3COOH + H_2O \rightleftharpoons CH_3COO^- + H_3O^+$ avec $K = 10^{-4,75}$. Si on mélange des quantités telles que $Q_{r,i} = 10^{-5}$, comme $Q_{r,i} < K$, le système évolue dans le sens direct (formation d'ions).
Erreurs fréquentes
- Oublier que l'eau (solvant) n'apparaît pas dans l'expression de $Q_r$.
- Confondre $Q_{r,i}$ (valeur à un instant donné) et $K$ (valeur à l'équilibre).
- Utiliser les quantités de matière au lieu des concentrations molaires dans $Q_r$.