Année universitaire : 2014-2015

Equilibre chimique

 : Mr Amellal

Demandé par:

réalisé par

Sanae ELLAOUADILAZRAG FadwaAYYOUJIL Hatim BROUZI Ibtissam

Plan Le concept de l’équilibre Loi d`Action de masse Le principe du chatelier Facteurs qui influencent l'équilibre Conclusion

Le concept de l’équilibre

Il y a peu de réactions chimiques qui se produisent dans un seul sens (réactifs produits);

La plupart des réactions sont réversibles (possibilité de : produits réactifs).

L’équilibre est donc un processus dynamique. Quand les vitesse des réactions directes et

inverses sont égales, nous parlons alors d’équilibre.

un équilibre physique est un équilibre qui implique une seule substanceex.;

un équilibre chimique est un équilibre qui implique deux substances ou plus ex.;

O(g)HO(l)H 22

(g)NO 2(g)ON 242

La constante d’équilibre la constante d’équilibre décrit la concentration des réactifs et des produits à

l’équilibre

la constante d’équilibre n’a pas d’unités

pour la réaction où ax = 1 pour un solide ou un liquide ax = Px (en atm) pour un gaz ax= [X] (en mol/L, ou M) pour un soluté

cette définition de K est la seule qui est toujours valide avec Go = -RT ln K

bB

aA

dD

cC

)(a)(a)(a)(a

K

dDcCbBaA

Loi d`action de masse

Loi de Guldberg et Waage : Kp Pour une réaction de type:

La constance d`équilibre s`écrit:

Kp est La constante d`équilibre relative aux

pressions ,depend uniquement de la temperature

Loi de Guldberg et Waage : Kc

Si le milieu est liquide , La constance

d`équilibre devient relative aux concentrations et notée kc :

Comme Kp , Kc depend uniquement de la temperature

Relation entre Kc et Kp D`aprés les expressions de Kc et Kp on peut

déduire que :

donc:

Avec a +b+...-(c+d+...) est la diffirence entre les sommes des coefficients des réactifs et des produits

remarque

équilibre = égalité des Vitesses

La vitesse d`une reaction est proportionnelle aux concentrations de chacune des substances des réactions

INTRODUCTION

Pour Le Chatelier, les réactions correspondent à des évolutions entre deux équilibres chimiques pour lesquelles les paramètres déterminants les évolutions sont les températures, auxquelles il faut ajouter ceux propres à la chimie comme les quantités de réactifs.

La thermodynamique chimique de Le Chatelier peut alors être utilisée pour contrôler les réactions chimiques tout comme la thermodynamique physique de Carnot permet l’étude des machinesthermiques.

La Loi de Chatelier : L’énoncé La première partie de l’article énonce la loi

générale des équilibres chimiques :

Tout système en équilibre chimique stable soumis à l’influence d’une cause extérieure qui tend à faire varier soit sa température, soit sa condensation (pression, concentration, nombre de molécules dans l’unité de volume) dans sa totalité ou seulement dans quelques-unes de ses parties, ne peut éprouver que des modifications intérieures, qui, si elles se produisaient seules, amèneraient un changement de température ou de condensation de signe contraire à celui résultant de la cause extérieure.

La Question qui se Pose

Qu’arrive-t-il à un système en équilibre si l’on modifie la concentration, la température, la pression ou si l’on ajoute un catalyseur ?

Le principe de le ChatelierAction – réaction

Si un système en équilibre subit un changement, il réagira dans la direction qui lui permettra de revenir à l’équilibre.

Facteurs qui influencent l'équilibreLa températureLa concentrationLa pression

Les modifications de la température Loi de Van’t Hoff

Dans un système en équilibre, une élévation de température favorise la réaction endothermique(DH°>0), tandis qu’un abaissement de température favorise la réaction exothermique(DH°<0).

Van’t Hoff a généralisé ces conclusions dans une loi qui s’énonce de la manière suivante :

Exemple

N2(g) + 3H2(g) ⃡ 2 NH3(g) + 92, 3 kJ

La concentration

Si l’on augmente la concentration d’une substance, le système tend à consommer la substance ajoutée.

Si l’on réduit la concentration d’une substance, le système tend à produire cette substance.

Pour la réaction suivante:    

2 HI (g)       H2 (g)   +    I2 (g) U ne augmentation de HI ou une diminution de

H2 ou I2 favorise la réaction directe. si on augmente HI, le système s'opposera en

consommant une partie du HI ajouté, et fera augmenter les concentrations de H2et I2.

Une diminution de HI ou une augmentation de

H2 ou I2 favorise la réaction inverse. si on augmente H2 ou de I2 force le système à

consommer les espèces chimiques ajoutées ce qui augmentera la concentration de HI.

La pression

Il y a deux façons de modifier la pression totale du système:

Ajout d’un gaz inerte : il ne modifie pas les pressions partielles

donc ne modifie pas la composition à l’équilibre Augmentation de la pression par

compression de volume : on modifie les pressions partielles des gaz,a

réaction se déplacera dans le sens d’une diminution du nombre de moles de gaz

Si on ajoute un gaz inerte, PT augmente, les fractionsmolaires diminuent, les pressions partielles pi ne varientpas, pas de déplacement d’équilibre

si V diminue, PT augmente, les pressions partielles pi augmentent, la réaction se déplacera dans le sensd’une diminution du nombre de moles de gaz doncvers la droite

Dans l'exemple suivant,

  (1 mole)     C (s)   + 1 H2O  (g)    1 CO (g)   +  1 H2 (g)      (2 moles) 

l'augmentation de la pression favorise la réaction inverse, car il y a moins de moles de gaz à gauche. Par conséquent,  la concentration de H2O augmentera et les concentrations de CO et H2 diminueront.

la diminution de la pression favorise la réaction directe, car il y a plus de moles de gaz à droite. Parconséquent, la concentration de H2O diminuera et les concentrations de CO et H2 augmenteront.

Le carbone, un solide, n'a pas d'effet sur l'état d'équilibre.

Lorsqu'il y a  un nombre égale de moles gazeuses du côté réactif et du côproduit, comme dans

l'exemple ci-dessous, la pression n'a aucun effet.

2 HI (g)       H2 (g)   +    I2 (g)

Le rôle d’un catalyseur

un catalyseur augmente la vitesse des réactions directe et inverse.

un catalyseur n’a pas d’influence sur la position d’équilibre

un catalyseur nous permet d’atteindre l’équilibre plus rapidement

La Notion d’un équilibre chimique un une valeur Capitale dans l’étude des Réactions Chimiques.

C’est pour cela ,un chimiste doit être conscient de l’importance de cette Notion avant d’étudier

le phénomène chimique demandé.Le pouvoir de contrôler une Réaction Chimique,En manipulant les Facteurs qui influencent sur

l’équilibre chimique comme : la Concentration, la Température, la pression

Conclusion

Merci pour votre attention