Physique · Prépa concours post-bac — ISPITS (paramédical)

Sens d'évolution d'un groupe chimique

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Le quotient de réaction $Q_r$ pour une réaction d'équation $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$ est : $Q_r = \frac{[C]^{c}_{eq} \cdot [D]^{d}_{eq}}{[A]^{a}_{eq} \cdot [B]^{b}_{eq}}$

Si $Q_r < K$ : Le système évolue dans le sens direct (1).
Si $Q_r > K$ : Le système évolue dans le sens inverse (2).
Si $Q_r = K$ : Le système est à l'équilibre chimique. La constante d'équilibre $K$ ne dépend que de la température.

Méthodes à maîtriser

Calculer $Q_{r,i}$ à l'état initial avec les concentrations initiales.
Comparer $Q_{r,i}$ à $K$ pour déterminer le sens d'évolution.
Utiliser le tableau d'avancement pour exprimer les concentrations à l'équilibre en fonction de $x_{eq}$ .

Exemples corrigés

Soit la réaction : $CH_3COOH + CH_3CH_2OH \rightleftharpoons CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$ avec $K=4$ . Si $Q_{r,i} = 2$ , alors $Q_{r,i} < K$ , donc le système évolue dans le sens direct.

Erreurs fréquentes

Oublier de ne pas inclure l'eau (solvant) dans l'expression de $Q_r$ si elle est en excès.
Confondre $Q_r$ (à tout instant) et $K$ (à l'équilibre).
Oublier les coefficients stoechiométriques dans les puissances.

L'essentiel du cours

Le quotient de réaction $Q_r$ pour une réaction d'équation $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$ est : $$Q_r = \frac{[C]^{c}{eq} \cdot [D]^{d}{eq}}{[A]^{a}{eq} \cdot [B]^{b}{eq}}$$

Si $Q_r < K$ : Le système évolue dans le sens direct (1).
Si $Q_r > K$ : Le système évolue dans le sens inverse (2).
Si $Q_r = K$ : Le système est à l'équilibre chimique. La constante d'équilibre $K$ ne dépend que de la température.

Méthodes à maîtriser

Calculer $Q_{r,i}$ à l'état initial avec les concentrations initiales.
Comparer $Q_{r,i}$ à $K$ pour déterminer le sens d'évolution.
Utiliser le tableau d'avancement pour exprimer les concentrations à l'équilibre en fonction de $x_{eq}$.

Exemples corrigés

Soit la réaction : $CH_3COOH + CH_3CH_2OH \rightleftharpoons CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$ avec $K=4$. Si $Q_{r,i} = 2$, alors $Q_{r,i} < K$, donc le système évolue dans le sens direct.

Erreurs fréquentes

Oublier de ne pas inclure l'eau (solvant) dans l'expression de $Q_r$ si elle est en excès.
Confondre $Q_r$ (à tout instant) et $K$ (à l'équilibre).
Oublier les coefficients stoechiométriques dans les puissances.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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🎯 Sens d'évolution d'un groupe chimique

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Le quotient de réaction $Q_r$ est défini par :

❓ Questions fréquentes

Kifach n3ref wach tafa3ol ghadi l'qodam ola l'lor?

Hseb $Q_{r,i}$ b les concentrations initiales.
Qaren $Q_{r,i}$ m3a $K$ (li katkon m3tya f tamerin).
Ila kan $Q_{r,i} < K$ , tafa3ol ghadi l'qodam. Ila kan $Q_{r,i} > K$ , ghadi l'lor.

💡 À retenir : $Q_r$ khaso ykber bach ywesel l $K$ .

Hseb $Q_{r,i}$ b les concentrations initiales.
Qaren $Q_{r,i}$ m3a $K$ (li katkon m3tya f tamerin).
Ila kan $Q_{r,i} < K$, tafa3ol ghadi l'qodam. Ila kan $Q_{r,i} > K$, ghadi l'lor.

💡 À retenir : $Q_r$ khaso ykber bach ywesel l $K$.

Wach l'eau (H2O) kandkhloha f expression d' Qr?

Ila kan l'eau howa l'solvant (f halol ma2i), makandkhlohch f $Q_r$ (kandiro 1).
Ila kan l'eau howa réactif ola produit f tafa3ol (bhal f l'estérification), kandkhloh f $Q_r$ .

💡 À retenir : L'eau li f l'état liquide (l) makatkonch f $Q_r$ ila kan solvent.

Ila kan l'eau howa l'solvant (f halol ma2i), makandkhlohch f $Q_r$ (kandiro 1).
Ila kan l'eau howa réactif ola produit f tafa3ol (bhal f l'estérification), kandkhloh f $Q_r$.

💡 À retenir : L'eau li f l'état liquide (l) makatkonch f $Q_r$ ila kan solvent.

Chno hiya l'farq bin Qr w K?

$Q_r$ hiya qima li katghayer 3la hssab l'waqt (ay lahda).
$K$ hiya qima tabta (constante) katghayer ghir ila tghayerat darajat l'harara.

💡 À retenir : $K$ hiya $Q_r$ f lahdat l'équilibre.

$Q_r$ hiya qima li katghayer 3la hssab l'waqt (ay lahda).
$K$ hiya qima tabta (constante) katghayer ghir ila tghayerat darajat l'harara.

💡 À retenir : $K$ hiya $Q_r$ f lahdat l'équilibre.

Kifach n7seb x{eq} ila 3tani K?

Kteb tableau d'avancement.
Kteb expression d' $Q_r$ b $x_{eq}$ .
Sawih b $K$ w hseb $x_{eq}$ b l'equation d'l daraja tanya ola ola.

💡 À retenir : $x_{eq}$ hiya l'avancement f lahdat l'équilibre.

Kteb tableau d'avancement.
Kteb expression d' $Q_r$ b $x_{eq}$.
Sawih b $K$ w hseb $x_{eq}$ b l'equation d'l daraja tanya ola ola.

💡 À retenir : $x_{eq}$ hiya l'avancement f lahdat l'équilibre.

Wach K katbdel ila zedna l'volume d'lhalol?

La, $K$ katbdel ghir b tghayor darajat l'harara.

💡 À retenir : $K$ hiya constante d'équilibre.

La, $K$ katbdel ghir b tghayor darajat l'harara.

💡 À retenir : $K$ hiya constante d'équilibre.

Wach tafa3ol li Qr = K kaysali?

Oui, l'système kaysal f halat l'équilibre, mabqach kytghayer l'avancement.

💡 À retenir : L'équilibre dynamique.

Chno l'dor d'l'conductivité f had l'chaptire?

Kankhedmo biha bach n7sbo concentrations d'les ions f lahdat l'équilibre.

💡 À retenir : $\sigma = \sum \lambda_i [X_i]$ .

Kankhedmo biha bach n7sbo concentrations d'les ions f lahdat l'équilibre.

💡 À retenir : $\sigma = \sum \lambda_i [X_i]$.

Wach Qr 3ndo wahda?

Non, $Q_r$ hiya miqdar bidon wahda (sans unité).

💡 À retenir : $Q_r$ hiya rapport d'concentrations.

Non, $Q_r$ hiya miqdar bidon wahda (sans unité).

💡 À retenir : $Q_r$ hiya rapport d'concentrations.

Ila kan tafa3ol total, wach Qr = K?

F tafa3ol total, $K$ katkon kbira bzaf, w tafa3ol makaywselch l'équilibre (kaysali l'mohid).

💡 À retenir : $K$ kbira = tafa3ol total.

F tafa3ol total, $K$ katkon kbira bzaf, w tafa3ol makaywselch l'équilibre (kaysali l'mohid).

💡 À retenir : $K$ kbira = tafa3ol total.

Kifach n3ref l'état d'équilibre?

Ila kan $Q_{r,eq} = K$ .

💡 À retenir : L'équilibre = état stable.

Ila kan $Q_{r,eq} = K$.

💡 À retenir : L'équilibre = état stable.

Wach l'catalyseur kayser3 tafa3ol?

Oui, mais makayghayarch $K$ .

💡 À retenir : Le catalyseur n'influence pas l'état d'équilibre.

Oui, mais makayghayarch $K$.

💡 À retenir : Le catalyseur n'influence pas l'état d'équilibre.

Wach Qr kaysawi K f l'bidaya?

Ghir ila kan l'khalit f l'équilibre mn l'bidaya.

💡 À retenir : $Q_{r,i}$ katkon mkhlfa 3la $K$ f l'ghalib.

Ghir ila kan l'khalit f l'équilibre mn l'bidaya.

💡 À retenir : $Q_{r,i}$ katkon mkhlfa 3la $K$ f l'ghalib.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

On mélange 0,1 mol d'acide éthanoïque et 0,1 mol d'éthanol dans un volume $V=1L$ . La constante d'équilibre est $K=4$ .

Calculer $Q_{r,i}$ .
Déterminer le sens d'évolution.
Calculer $x_{eq}$ .

Exercice 1

On mélange 0,1 mol d'acide éthanoïque et 0,1 mol d'éthanol dans un volume $V=1L$. La constante d'équilibre est $K=4$.

Calculer $Q_{r,i}$.
Déterminer le sens d'évolution.
Calculer $x_{eq}$.

Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Soit la réaction : $Fe^{3+} + Ag \rightleftharpoons Fe^{2+} + Ag^+$ . $K = 0,3$ . On mélange les ions avec des concentrations initiales : $[Fe^{3+}]_i = 0,1$ mol/L, $[Fe^{2+}]_i = 0,05$ mol/L, $[Ag^+]_i = 0,02$ mol/L. Déterminer le sens d'évolution.

Exercice 2

Soit la réaction : $Fe^{3+} + Ag \rightleftharpoons Fe^{2+} + Ag^+$. $K = 0,3$. On mélange les ions avec des concentrations initiales : $[Fe^{3+}]_i = 0,1$ mol/L, $[Fe^{2+}]_i = 0,05$ mol/L, $[Ag^+]_i = 0,02$ mol/L. Déterminer le sens d'évolution.

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Exercice 3

Un système chimique a un quotient de réaction $Q_r = 10$ et une constante $K = 5$ .

Le système est-il à l'équilibre ?
Quel est le sens d'évolution ?

Exercice 3

Un système chimique a un quotient de réaction $Q_r = 10$ et une constante $K = 5$.

Le système est-il à l'équilibre ?
Quel est le sens d'évolution ?

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