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Pile explication QCM

Posté par
grievous
04-12-12 à 16:39

Bonjour, voici mon énoncé Q.C.M.:
L'équation de fonctionnement d'une pile est: Fe(s) + Cu++ => Fe++ +Cu
La constante d'équilibre associée à cette réaction est K = 1,0.10^26 à 25°C.
On réalise une pile en plongeant une électrode de fer dans une solution de sulfate de fer (II) et une électrode de cuivre plongeant dans une solution de sulfate de cuivre (II). La concentration initiale en ion métallique est Co=0.10 mol.L-1

C. Le système évolue vers un état d'équilibre?
Ma réponse:
VRAI car une fois que Qr = K la réaction est terminée on dis alors que la réaction est dans son état d'équilibre. On peu même dire que la réaction est total car K >> 10^4

RÉPONSE DU LIVRE:
FAUX. Le système évolue dans le sens direct jusqu'à ce que le quotient de réaction soit égal à K.
En général, l'état final est l'état d'équilibre atteint par le système, mais ce n'est pas toujours le cas. En effet, ici la valeur élevée de K (>10^4) indique que la réaction est considéré comme totale.

Je ne comprend pas qu'on puisse dire comme dans le livre que la réaction n'irait pas vers un état d'équilibre...
alors peut être que comme l'état d'équilibre maximal moyen est K = 10^4 mol et qu'ici nous avons K = 10^26 l'état d'équilibre à été "dépassé" ?
En fait ma théorie me semble impossible, car on ne peut pas aller au delà de la constante d'équilibre dans une réaction chimique....

Posté par
rgf
re : Pile explication QCM 04-12-12 à 22:50

Bonjour.
Il faut lire jusqu'au bout : En effet, ici la valeur élevée de K (>10^4) indique que la réaction est considérée comme totale.

Dans une réaction d'équilibre, deux réactions se passent en même temps, la réaction de sens normal et la réaction de sens opposé.
Prenons par exemple : AH + H2O = A- + H3O+
Il y a ici deux réactions mises en jeu :
(1)  AH + H2O => A- + H3O+
(-1) AH + H2O <= A- + H3O+
Comme tu le vois elles se "compensent" partiellement. On peut donc bien écrire AH + H2O = A- + H3O+.
L'équilibre de cette réaction, c'est le moment où les concentrations n'évoluent plus, mais cela ne veut pas dire qu'il ne se passe plus rien ! En effet les réactions continuent de se produire, cependant elles se compensent totalement l'une l'autre, si bien qu'à une échelle macroscopique (notre échelle), on ne perçoit plus d'activité. C'est l'équilibre.

Ici c'est différent, ta réaction est totale. (La notation l'indique d'ailleurs : Fe(s) + Cu++ => Fe++ +Cu on est en présence d'un "=>" et pas d'un "=".) De plus comme ils le disent, K >> 10^4 (Attention, K n'a pas d'unité, on ne dira jamais K = 10^4 mol) donc la réaction est totale, ce qui veut dire qu'il n'y a plus de réactif dans la solution et qu'il n'y en aura plus à moins que tu n'en rajoutes (la concentration est très négligeable). Il n'y a donc pas d'équilibre, déjà car il n'y a pas deux réactions se compensant, et car la réaction est totale.

Posté par
grievous
re : Pile explication QCM 05-12-12 à 13:02

Bonjour.
C'est vrai que je n'avais pas fais spécialement attention mais en réalité dans mon ennonce il était bien écrit ceci
L'équation de fonctionnement d'une pile est: Fe(s) + Cu++ = Fe++ +Cu

Avec bien un "=" cela change t'il quelque chose à notre raisonnement ?

Posté par
grievous
re : Pile explication QCM 05-12-12 à 21:47

On me demande ensuite si :
Lorsque la pile est complètement usée, le quotient de réaction de réaction de la pile est il égal à 1.0.10^26 ?

Ma réponse : OUI car on nous dit dans l'énoncé que la constante d'équilibre associée a cette réaction est K = 1,0.10^26

La réponse du livre : FAUX il y à deux motifs pour la pile soit usée :
- La pile s'arrête de fonctionner dès que K =Qr
- La pile s'arrête de fonctionner dès que l'un des réactifs est complètement consommé, même si Qr < K ce quoi est vraisemblable dans cette pile.


Je ne comprends absolument pas car les deux arguments du livre n'entrent pas en contradiction avec ma réponse pourtant elle est fausse.
Dans ce cas lorsque la pile est usée quel serait le coefficient de réaction ?

Pouvez vous m'expliquer ?

Posté par
grievous
re : Pile explication QCM 06-12-12 à 13:20

Pouvez vous m'aider?
Merci d'avance



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