Physique-Chimie · Terminale · Prévoir l’état final d’un système chimique
L’équilibre chimique
Réactifs et produits coexistent.
En bref
Au collège, une réaction s’arrête quand le réactif limitant est épuisé.
Au collège, une réaction s’arrête quand le réactif limitant est épuisé. En Terminale, on découvre qu’une grande partie des transformations s’arrêtent avant : réactifs et produits coexistent. C’est l’état d’équilibre.
Le quotient de réaction
Pour a A + b B = c C + d D :
Qr = ([C]/c°)^c × ([D]/c°)^d divisé par ([A]/c°)^a × ([B]/c°)^b
Il est sans unité.
| Ce qui figure dans Qr | Ce qui n’y figure pas |
|---|---|
| Les espèces dissoutes | Les solides |
| Les gaz | Le solvant — l’eau en solution diluée |
Leur concentration ne varie pratiquement pas : c’est la raison de leur absence.
La constante d’équilibre
Quand le système n’évolue plus, Qr atteint K, qui ne dépend que de la température.
| K ne dépend pas de… |
|---|
| Des quantités introduites |
| Du volume |
| De la présence d’un catalyseur |
Le critère d’évolution
| Comparaison | Le système évolue… |
|---|---|
| Qr,i < K | Dans le sens direct : il forme des produits |
| Qr,i > K | Dans le sens indirect |
| Qr,i = K | Il n’évolue pas : il est déjà à l’équilibre |
Ce critère répond à « dans quel sens ? » sans aucun calcul d’avancement.
L’équilibre est dynamique
À l’équilibre, les deux réactions inverses continuent de se produire, à la même vitesse. Rien ne s’arrête à l’échelle microscopique : ce sont les concentrations, à l’échelle macroscopique, qui cessent de varier.
K ou τ
τ = x_f / x_max mesure jusqu’où la transformation est allée.
| K | τ | |
|---|---|---|
| Ce que c’est | Une constante du couple réactionnel | Le résultat d’une expérience |
| De quoi cela dépend | De la température seule | Aussi des conditions initiales |
| Valeur limite | K > 10⁴ : transformation quasi totale | τ = 1 : transformation totale |
Diluer une solution d’acide faible augmente son taux d’avancement — alors que K, lui, ne bouge pas.
Ne pas confondre K et τ est la difficulté principale du chapitre, et la confusion la plus sanctionnée.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.De quoi dépend la constante d’équilibre K ?
2.Si Qr,i < K, dans quel sens le système évolue-t-il ?
3.Un solide en excès figure-t-il dans l’expression du quotient de réaction ?
4.À l’équilibre, les réactions directe et inverse se produisent à la même vitesse.
5.Que vaut le taux d’avancement final d’une transformation totale ?
6.Le quotient de réaction Qr possède une unité.
0 / 6 questions
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