📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Le contrôle de l'évolution des systèmes chimiques repose sur deux leviers :
- La cinétique : Agir sur la vitesse (température, concentration, catalyse).
- L'état d'équilibre : Agir sur le rendement (déplacement d'équilibre, excès de réactif, élimination d'un produit).
- Quotient de réaction ($Q_r$) : $Q_r = \frac{\prod [Produits]{eq}}{\prod [Réactifs]{eq}}$.
- Constante d'équilibre ($K$) : Valeur de $Q_r$ à l'équilibre, dépend uniquement de la température.
- Rendement ($\rho$) : $\rho = \frac{n_{exp}}{n_{th}} \times 100$.
Méthodes à maîtriser
- Déterminer le sens d'évolution en comparant $Q_{r,i}$ et $K$.
- Utiliser le tableau d'avancement pour exprimer $Q_r$ en fonction de $x$.
- Appliquer le critère d'évolution spontanée : si $Q_{r,i} < K$, le système évolue dans le sens direct.
Exemples corrigés
- Calcul de rendement : Pour une estérification, si $n_{ester} = 0,6$ mol et $n_{max} = 1$ mol, alors $\rho = 60%$.
- Déplacement d'équilibre : Pour augmenter le rendement d'une estérification, on peut éliminer l'eau au fur et à mesure ou utiliser un réactif en excès.
Erreurs fréquentes
- Oublier que $K$ ne dépend que de la température.
- Confondre le quotient de réaction à un instant $t$ ($Q_r$) et la constante d'équilibre ($K$).
- Oublier de convertir les volumes en litres pour les concentrations molaires.