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Module 4, chapitre 11

L'aspect qualitatif de l'équilibre chimique
by

Jean-François Boulard

on 23 April 2015

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Transcript of Module 4, chapitre 11

Module 4
Chapitre 11

L'aspect qualitatif de l'équilibre chimique

11.1 L'équilibre statique et l'équilibre dynamique
Un équilibre statique est l'état de ce qui reste au même point ou qui est maintenu immobile
Un équilibre dynamique est le résultat de deux processus opposés s'effectuant à la même vitesse de sorte qu'aucun changement visible n'a lieu dans le système réactionnel. Il existe trois types d'équilibre dynamique:
l'équilibre des phases ou équilibre physique
l'équilibre de solubilité
l'équilibre chimique.
11.1.1 L'équilibre des phases
Un équilibre dynamique est qualifié d'équilibre des phases ou d'équilibre physique lorqu'une seule substance se trouve dans plusieurs phases à l'intérieur d'un système à la suite d'une transformation physique.
L'équilibre de solubilité est un état dans lequel un soluté est dissous dans un solvant ou une solution, et où un excès de ce soluté est en contact avec la solution saturée.
11.1.2 L'équilibre de solubilité
11.1.3 L'équilibre chimique
L'équilibre chimique est un équilibre dynamique résultant de deux réactions chimiques opposées qui s'effectuent à la même vitesse, laissant ainsi la composition du système réactionnel inchangée.
11.2 Les réactions irréversibles et réversibles
Une réaction irréversible est une réaction qui ne peut se produire que dans un seul sens, des réactifs vers les produits
Une réaction réversible est une réaction qui peut se produire dans les deux sens, des réactifs vers les produits ou des produits vers les réactifs.
11.2.1 Les réactions chimiques irréversibles
Réactifs ---> Produits

Flèche unidirectionnelle
11.2.1 Les réactions chimiques réversibles
Réactifs <---> Produits

Flèche bidirectionnelle
11.3 Les conditions nécessaires à l'obtention de l'équilibre
Il y a trois conditions nécessaires pour obtenir l'équilibre:
Transformation réversible
Système fermé
Propriétés macroscopiques constantes
11.3.1 La transformation est réversible
Si l'on part des produits on peut obtenir des réactifs et vice-versa.
Exemple d'équilibre dynamique:
http://phet.colorado.edu/sims/ideal-gas/reversible-reactions_en.jnlp
Encore une fois on peut en faire la démonstration:
http://phet.colorado.edu/sims/ideal-gas/reversible-reactions_en.jnlp
11.3.2 La transformation se déroule dans un système fermé
Un système est dit fermé lorsqu'il ne perd pas de matière qui est impliquée dans l'équilibre. Un système chimique peut-être fermé, sans être pour autant physiquement fermé.

Exemple: un équilibre chimique d'ions aqueux dans une solution contenue dans un bécher.
11.3.3 Les propriétés macroscopiques sont constantes
Les propriétés macroscopiques (propriétés que l'on peut observer avec nos sens, ou une extension de nos sens) restent constantes. Exemples: Couleurs, température, pH, pression, etc.
Exercices pages 287
11.4 Le principe de Le Chatelier
Le principe de Le Chatelier permet de prédire qualitativement le sens de la réaction (direct ou inverse) qui sera favorisée lorsque les conditions d'un sytème à l'équilibre sont modifiées.
Le principe de Le Chatelier énonce que si on modifie les conditions d'un système à l'état d'équilibre, le système réagira de manière à s'opposer partiellement à cette modification jusqu'à ce qu'i y ait atteint un nouvel état d'équilibre.
Le principe de Le Chatelier
Les trois facteurs qui influencent l'état d'équilibre chimique d'un système sont:
la concentration des réactifs ou des produits
la température
la pression
Ajouter un catalyseur permet à un système d'atteindre plus rapidement l'état d'équilibre, mais n'exerce pas d'influence sur cet équilibre.
11.5 Les facteurs qui influencent l'état d'équilibre
11.5.1 Principe de Le Chatelier appliqué à une variation de la concentration
Toute augmentation de la concentration d'une substance d'un système réactionnel à l'équilibre déplace cet équilibre en favorisant la réaction permettant de diminuer en partie la concentration de cette substance.
Toute diminution de la concentration d'une substance d'un système réactionnel à l'équilibre déplace cet équilibre en favorisant la réaction permettant d'augmenter en partie la concentration de cette substance
11.5.2 La variation de température
Toute augmentation de la température d'un système réactionnel à l'équilibre déplace cet équilibre en favorisant la réaction endothermique.

Toute diminution de la température d'un système réactionnel à l'équilibre déplace cet équilibre en favorisant la réaction exothermique.
Dans un système réactionnel à l'équilibre, toute augmentation de la pression déplace cet équilibre en favorisant la réaction produisant le plus petit nombre de molécules de gaz.

Dans un système réactionnel à l'équilibre, toute diminution de la pression déplace cet équilibre en favorisant la réaction produisant le plus grand nombre de molécules de gaz.
11.5.2 La variation de la pression
11.5.2 L'ajout d'un catalyseur
Dans une réaction réversible, un catalyseur augmente la vitesse de réaction directe et celle de la réaction inverse. Conséquemment, il ne modifie pas l'équilibre du système, mais il permet à l'équilibre d'être atteint plus rapidement en abaissant l'énergie d'activation de la réaction directe et celle de la réaction inverse.
Exercices p. 298
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