📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Un système chimique est en équilibre lorsque les concentrations des réactifs et des produits n'évoluent plus au cours du temps.
- Quotient de réaction ($Q_r$) : Pour une réaction $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$, $Q_r = \frac{[C]^c \cdot [D]^d}{[A]^a \cdot [B]^b}$.
- Constante d'équilibre ($K$) : À l'équilibre, $Q_{r,éq} = K$. Elle dépend uniquement de la température.
- Taux d'avancement final ($\tau$) : $\tau = \frac{x_f}{x_{max}}$. Si $\tau < 1$, la réaction est limitée.
Méthodes à maîtriser
- Établir le tableau d'avancement : Indispensable pour exprimer les concentrations à l'équilibre en fonction de $x_{éq}$.
- Calculer $Q_{r,éq}$ : Toujours utiliser les concentrations à l'équilibre.
- Déterminer $x_{éq}$ : Utiliser la mesure du pH ou de la conductivité pour trouver $[H_3O^+]{éq}$ et en déduire $x{éq}$.
Exemples corrigés
Exemple : Réaction de l'acide éthanoïque avec l'eau. $CH_3COOH + H_2O \rightleftharpoons CH_3COO^- + H_3O^+$ $K = \frac{[CH_3COO^-]{éq} \cdot [H_3O^+]{éq}}{[CH_3COOH]{éq} \cdot C^\circ}$ Si $[H_3O^+]{éq} = 10^{-pH}$, on remplace dans l'expression de $K$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de diviser par $C^\circ = 1 , mol/L$ dans l'expression de $Q_r$.
- Confondre $x_{max}$ (réaction totale) et $x_f$ (réaction limitée).
- Penser que $K$ dépend des concentrations initiales (Faux : $K$ ne dépend que de $T$).