8/18/2019 Lam Web

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CHIMIE

LOI D’ACTION DE MASSEET CONDITION D’EVOLUTION

SPONANNEE

I ) Fonction des concentrations et constante d’équilibre

Pour une réaction chimique quelconque aA + bB cC + dD

1)  La fonction des concentrations

Cette grandeur notée Π =[ ][]

[ ][] elle est toujours sans unité et elle varie au cours du temps 

Remarque : La concentration d’une substance solide est constante ( [ solide] =

(  ) ) 

La concentration de l’eau ( comme solvant ) est constante

Exemples1-  2H20 H3O

+  + OH

-  Π  = [ H 3O

+ ].[ OH 

- ] 

2-  4Na( sd ) + O2 2Na2O ( sd ) Π =

[] 

2)  La constante d’équilibre

Loi d’action de masse : Pour tout système chimique en état d’équilibre dynamique, la fonction des

concentration Π  prend une valeur constante qui ne dépend que de la température appelée constante

d’équilibre K

Remarque : si la réaction est athermique comme l’estérification ou l’hydrolyse

K ne dépend pas de la température

Quel est l’intérêt de la constante d’équilibre K  ?

On note que l’état d’équilibre correspond à la fin de la réaction

Si K≫  1 : La réaction directe est pratiquement totale

Si K≪  1 : La réaction inverse est pratiquement totale ( attention on dit pas sens indirecte) 

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3)  Condition d’évolution spontanée Pour un système chimique quelconque à une date t donnée , on peut déduire son évolution

en comparant la valeur de Π à cet instant à celle de K. 

Généralement le système évolue spontanément dans le sens qui fait varier la valeur de Π

 pour atteindre celle de K.

On peut déduire alors 3 cas possibles

1er

cas : Si Π  K : La réaction évolue spontanément dans le sens inverse.3éme cas : Si Π = K : La réaction n’évolue pas pratiquement on est à l’état d’équilibre. 

APPLICATION : EXPRESSION DE K

Soit l’équation de la réaction ci -contre : 2SO2 +O2  2SO3 

On introduit initialement 0,2 mol de SO2 et 0,2 mol de O2 et il se forme à la fin de la R° 0,08mol de SO 3 

1) 

Calculer l’avancement final de la réaction

2) 

Déduire la valeur de la constante d’équilibre. 

1 ) 2SO2 + O2  2SO3  2) K =[ 3]

2

  [ 2]2  [ 2  ]

  =4 

2

0,2−2  2  ( 0,2−   )

à t =0 0,2 mol 0,2 mol 0

à t  f   0,2 mol –  2x  f   0,2 mol -x  f   2xf  

On trouve K = 2,77

donc on a x  f  =0,O8/2 = 0,04 mol