Le déplacement d’un équilibre

Le sens d’une réaction‘Q’ Le quotient réactionnelUne expression identique à l’expression de

KeqCalculé en utilisant les concentrations

initiales

Si Q K, le système se déplace pour former plus de produits.

Si Q = K, le système est à l’équilibre.

Si Q K, le système se déplace pour former plus de réactifs.

exp

exp

osant

osant

produitsQ

réactifs

ExempleÀ une certaine température, Kc = 55 pour la

réaction:

Prédis la direction dans lequel l’équilibre se déplacera, si 0.700mol d’O3 et 3.00mol d’O2 sont placées dans un contenant de 10.L  

Premièrement, calcule les concentrations:[O3] = 0.700/10. = 0.0700M[O2] = 3.00/10. = 0.300M

Deuxièment, calcule Qc:

 Qc < 55, alors, le système doit former plus de

produits pour atteindre équilibre. Il se déplace vers la droite.

3 22 3O g O g

3 32

2 2

3

(0.300)5.51

(0.0700)c

OQ

O

ExempleÀ une certaine température, Kc = 55 pour la

réaction:

Prédis la direction dans lequel l’équilibre se déplacera, si 0.060mol d’O3 et 2.00mol d’O2 sont placées dans un contenant de 10.L  

Premièrement, calcule les concentrations:[O3] = 0.060/10. = 0.0060M[O2] = 2.00/10. = 0.200M

Deuxièment, calcule Qc:

 Qc 55, alors, le système doit former plus de

réactifs pour atteindre équilibre. Il se déplace vers la gauche.

3 22 3O g O g

3 3

22 2

3

0.20222

0.0060c

OQ

O

QuestionÀ 25°C les concentrations à l’équilibre pour la réaction ci-dessus sont: [NO2] = 0.0206 mol/L and [N2O4] = 0.0724 mol/L.

(a)Calcule Keq.(b)Calcule les concentrations de chaque gaz

au moment quand le volume du contenant est réduit à moitié. Suppose que la température reste constante.

(c)Détermine la valeur de Q quand le volume est réduit à moitié.

(d)Prédis la direction dans laquelle la réaction procèdera pour ré-établir l’équilibre.

2 2 42 ( )NO g N O g

a)

b) Si le volume est réduit à moitié, chaque concentration doublera parce que le nombre de moles ne change pas.[NO2] = 0.0412 et [N2O4] = 0.145M

c)

d) Qc < Kc (85.4 < 171), alors, le système prodédera vers la droite (augmentant les produits) Qc augmentera.

2 42 2

2

0.0724171

0.0206c

N OK

NO

2 42 2

2

0.14585.4

0.0412c

N OK

NO

QuestionÀ 210°C Keq pour la réaction ci-dessus est

14.5. Le mélange gazeux à 210°C consiste de [CO] = 0.25 mol/L, [H2] = 0.15 mol/L, et [CH3OH] = 0.36 mol/L.

Est-ce que ce système est à l’équilibre et sinon, dans quelle direction se déplacera-t-il pour atteindre équilibre?

Voyons que Q > 14.5, la réaction procédera vers la gauche pour produire plus de réactifs et moins de produits.

2 32CO g H g CH OH g

32 2

2

0.3664

0.25 0.15

CH OHQ

CO H

Le principe de LeChâtelierTout équilibre dynamique tend à réagir de

manière à annuler l’effet des changements apportés aux conditions qui influent sur l’équilibre.

Changements apportés à un système à l’équilibre:

1.Changement de concentration2.Changement de pression3.Changement de volume4.Changement de température5.L’ajout d’un catalyseur

Changement de concentration

Augmenter [Fe3+]Diminuer [SCN-]Augmenter [FeSCN2+]Diminuer [FeSCN2+]

3 2( ) ( ) ( )

incolore

Fe aq SCN aq FeSCN aq

rouge

Changement de concentrationSi on augmente la concentration d’un réactif, le système se déplace dans le sens de la consommation de ce réactif.

Si on diminue la concentration d’un produit de réaction en le sortant du mélange réactionnel, le système tend à le régénérer.

Changement de pressionLa pression d’un gaz est directement

proportionnelle au nombre de particules gazeuse.

PP

PP

2 2 4 2

rouge-brun incolore

NO g N O g

2 2( )C s H O g CO g H g

Changement de pressionSi la pression d’un système à

l’équilibre est augmentée, le système réagira pour diminuer la pression. Il se déplace où il y a le moins de molécules de gaz.

Si la pression d’un système à l’équilibre est diminuée, le système réagira pour augmenter la pression. Il se déplace où il y a le plus de molécules de gaz.

Changement de volumeLe volume d’un gaz est inversement

proportionnel à sa pression.

V

V

2 2 4 2

rouge-brun incolore

NO g N O g

Changement de température

TT

TT

2 2 52 2

violet incolore

H g I s kJ HI g

112

incolore blanc

Ag aq Cl aq AgCl s kJ

Changement de températureÀ noter: le changement de la température d’un système à l’équilibre va changer la valeur de K.

Si la température est augmentée - le système va absorber de l’énergie pour diminuer la température, alors le système se déplace dans le sens de la réaction endothermique.

Si la température est diminuée – le système va libérer de l’énergie pour augmenter la température, alors le système se déplace dans le sens de la réaction exothermique.

L’ajout d’un catalyseurUn catalyseur augmente la vitesse de la réaction directe et la réaction inverse proportionnellement, alors il a aucun effet sur la position de l’équilibre.

Un catalyseur augmente la vitesse à laquelle la réaction atteint l’équilibre.