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Thermodynamique
etudiantilois
Bonjour,
J'ai un souci avec l'exercice ci-dessus.
Les ions mercure II réagissent avec l'ammoniac selon la réaction d'équation suivante :
Hg2+(aq)+3NH3(aq)=Hg(NH3)32+ (aq). K0=10^20.
On prépare une solution en mélangeant 100 mL d'une solution aqueuse de chlorure de mercure (2Cl-,Hg2+) à la concentration de 2,0*10^-2 mol/L et 100 mL d'une solution aqueuse d'ammoniac à la concentration de 2,0 mol/L.
1. Déterminer les concentrations à l'équilibre des différentes espèces.
2. On dilue 10 fois la solution S. Le système chimique évolue-t-il ? Si oui, comment ? Calculer les nouvelles concentrations à l'équilibre.
J'ai bien compris le corrigé de la question 1.
Par contre, à la question 2, il est écrit qu'en diluant par 10, le quotient de réaction n'est plus égal au quotient de réaction à l'équilibre.
Je ne comprends pas cette phrase : pourquoi peut-on affirmer cela ?
Merci beaucoup par avance pour votre aide.
N'a-t-on pas pourtant toujours :
K0=produit des concentrations des produits / produit des concentrations des réactifs ?
(Dans le cas général, c'est l'activité mais là on peut écrire cela avec les réactifs).
Bonjour,
Je crois que tu confonds constante d'équilibre : grandeur thermodynamique notée K ou K°, fournie en général à 25°C et caractéristique d'une réaction donnée, avec le quotient de réaction, notée Q ou Qr, fonction de l'état du système, plus précisément des activités. L'ambiguïté est entretenue par le fait que l'on étudie presque exclusivement des situations d'équilibre chimique pour lesquelles Qr=K°. Avant dilution, tu as effectivement Qr=K°.
La dilution modifie la valeur de Qr alors que la valeur de K° reste fixe puisque la température reste fixe. Tu as donc Qr différent de K°. Il y a déséquilibre chimique. Le système va évoluer vers un nouvel état d'équilibre. Pour savoir le sens de cette évolution, on compare Qr et K° :
Qr<K° : évolution de la réaction dans le sens direct. (gauche vers droite).
Qr>K° : évolution en sens inverse (droite vers gauche).
Tout cela doit être dans ton cours. Tu peux retrouver les démonstrations ici mais je crains que le niveau soit un peu plus élevé que celui de ton programme :
pages 6 et suivantes en particulier
Merci beaucoup pour votre réponse.
Ce que je ne comprends pas bien, c'est cela :
La dilution modifie la valeur de Qr.
En fait, quand fait-on la dilution ?
Après l'équilibre ou avant l'équilibre ? Enfin l'ordre change quelque chose ou pas ?
Merci beaucoup pour vos explications, qui m'aident une fois encore beaucoup !
Si chacune des concentrations est divisée par 10, que devient Qr ? La réponse est facile si tu as été capable d'écrire correctement l'expression de Qr...
En fait, ce que je ne comprends pas, c'est ce que la solution entraîne :
Elle entraîne une division par 10 des concentrations à l'équilibre ou des concentrations de départ ?
C'est vraiment ça qui n'est pas clair...
Merci encore.
Tu as étudié le système à l'équilibre dans la question 1 ; en écrivant Qr=K°, cela t'as permis de calculer chacune des 3 concentrations à l'équilibre.
Pour la question 2 : chaque concentration est divisée par 10 : quelle est la nouvelle valeur de Qr ? Il suffit de faire le calcul...
Merci pour la réponse. Voici mon problème :
Tu as étudié le système à l'équilibre dans la question 1 ; en écrivant Qr=K°, cela t'as permis de calculer chacune des 3 concentrations à l'équilibre.
Pour la question 2 : chaque concentration à l'équilibre ou concentration s de départ ? est divisée par 10 : quelle est la nouvelle valeur de Qr ? Il suffit de faire le calcul...
Les concentrations introduites ne sont pas des concentrations à l'équilibre. Le système évolue alors vers une situation d'équilibre correspondant aux concentrations que tu as calculées à la question 1. Ce sont ces concentrations à l'équilibre qui sont divisées par 10. Cela modifie la valeur de Qr...
Merci beaucoup, c'est vraiment plus clair, la constante est donc multipliée par 10^3 ?
Pourriez-vous maintenant regarder, si vous pouvez, mon sujet "Thermodynamique 2" ?
Merci beaucoup !
Merci beaucoup, c'est vraiment plus clair, la constante est donc multipliée par 10^3 ?
Non ! La constante d'équilibre K°, pour une réaction donnée ne dépend que de la température. Elle reste donc ici fixe.
C'est le quotient de réaction Qr qui est multiplié par 103. On se trouve donc dans une une situation de déséquilibre chimique puisque Qr différent de K° !
Puisque Qr>K° le système va revenir à une situation d'équilibre en évoluant dans le sens inverse de façon que Qr reprenne la valeur K°.
J'ai déjà expliqué cela dans mes messages précédents !
Oui, vraiment désolé, le pire c'est que je voulais écrire quotient de réaction... Quelle chaleur...
J'ai compris, merci !
Par contre, j'ai lu que K0 dépend des nombres stoechiométriques : pourquoi ?
Par contre, j'ai lu que K0 dépend des nombres stœchiométriques : pourquoi ?
On démontre en thermodynamique que K° dépend de la température absolue T et d'une grandeur qui dépend de la variation d'énergie chimique correspondant à un avancement d'une mole, appelée enthalpie libre standard de réaction :
le terme de droite étant l'opposé de l'enthalpie libre standard de réaction. Imagine que tu multiplies par 2 tous les coefficients stœchiométriques. L'équation est toujours équilibrée mais l'enthalpie libre standard de la réaction se trouve multipliée par 2 ainsi que le logarithme népérien de K° ; la nouvelle constante d'équilibre devient le carré de la précédente ; de même : diviser par 2 tous les coefficients stœchiométriques reviendrait à remplacer K° par sa racine carrée. Pas sûr que la notion d'enthalpie libre standard de réaction soit à ton programme...
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