Transcript Quotient de réaction

Chimie IV :
Quotient de réaction
I ) Définition :
1. Expression littérale :
On considère un système chimique susceptible de subir une
transformation modélisée par la réaction d’équation :
aA(aq) + bB(aq) = cC(aq) + dD(aq).
Les réactifs et les produits sont en solution aqueuse.
Dans un état donné de l’évolution du système, le quotient de
réaction est défini par :
Chimie IV :
Quotient de réaction
I ) Définition :
1. Expression littérale :
Qr 
c
d
[C ]  [ D ]
a
b
[ A]  [ B ]
Le quotient de réaction est un nombre sans dimension.
v
Même quand il est réactif, le solvant ( l’eau ) est représenté
dans le quotient de réaction par le chiffre 1.
v
Quand un réactif ou un produit est un solide, il est
représenté dans le quotient de réaction par le chiffre 1.
Quotient de réaction
Chimie IV :
I ) Définition :
2. Transformations inverses :
Question: Etablir l ’équation chimique inverse de la réaction
précédente . Quelle est l ’expression de son quotient de réaction ?
cC(aq) +
dD(aq) = aA(aq) + bB(aq)
a
b
[ A]  [ B ]
1
Qrinverse 

c
d
Qr
[C ]  [ D ]
Chimie IV :
Quotient de réaction
I ) Définition :
2. Transformations inverses :
Les quotients de réaction de deux réactions inverses sont
inverses l ’une de l ’autre
Chimie IV :
Quotient de réaction
I ) Définition :
2. Transformations inverses :
•Vérification expérimentale
Réaction de précipitation de l ’iodate d ’argent :
IO3-(aq )
+ Ag+
(aq) = AgIO3 (s)
Qr1 
1


[ IO3 ].[ Ag ]
 107
Réaction de dissolution de l ’iodate d ’argent :
AgIO3 (s) = IO3-(aq ) + Ag+(aq)


7
Qr2  [ IO3 ].[ Ag ]  10
Chimie IV :
Quotient de réaction
I ) Définition :
3. Influence de l ’avancement :
•TP : réaction entre l ’acide éthanoïque et l ’eau Ci = 10-3mol.L-1
A l ’équivalence : xeq / V = 1,2.10-4 mol.L-1
Donc :



xeq xeq
.


H 3O . CH 3CO2 V V
5

1
,
63
.
10
Qr ,eq 

CH 3CO2 H  C  xeq
i
V
Chimie IV :
Quotient de réaction
I ) Définition :
3. Influence de l ’avancement :
•TP : réaction entre l ’acide éthanoïque et l ’eau Ci = 10-3mol.L-1
Mais dans un état intermédiaire : x / V = 0,6.10-4 mol.L-1
On trouve :



x x
.


H 3O . CH 3CO2
V V  3,8.106
Qr 

x
CH 3CO2 H 
Ci 
V
Qr dépend donc de l ’avancement de la réaction
Chimie IV :
Quotient de réaction
II ) Etat d ’équilibre :
1. Quotient de réaction à l ’état d ’équilibre:
•TP :
On constate que pour une transformation donnée , le quotient de
réaction à l ’équilibre est constant ( quelque soit les concentrations
initiales . )
Acide éthanoïque avec l ’eau : Qr,eq = 1,8.10-5
Acide benzoïque avec l ’eau : Qr,eq = 6,3.10-5
Acide méthanoïque avec l ’eau : Qr,eq = 1,8.10-4
Chimie IV :
Quotient de réaction
II ) Etat d ’équilibre :
1. Quotient de réaction à l ’état d ’équilibre:
•Définition :
On considère un système chimique susceptible de subir
une transformation modélisée par la réaction d’équation :
aA(aq) + bB(aq) = cC(aq) + dD(aq).
Les réactifs et les produits sont en solution aqueuse.
A l ’état d ’équilibre , on définit la constante de réaction K
telle que :
Chimie IV :
Quotient de réaction
II ) Etat d ’équilibre :
1. Quotient de réaction à l ’état d ’équilibre:
•Définition :
K  Qr ,eq 
[C ]ceq  [ D]deq
[ A]aeq  [ B]beq
Cette constante ne dépend que de la température
Chimie IV :
Quotient de réaction
II ) Etat d ’équilibre :
2. Relation entre K et eq
•TP :
Ci =2.10-3
Acide éthanoïque avec l ’eau : K = 1,8.10-5 ; eq =10%
Acide méthanoïque avec l ’eau : K = 1,8.10-4 ; eq =32%
eq dépend donc de la constante de réaction
•Rappel :
eq dépend des concentrations initiales
Chimie IV :
Quotient de réaction
Pour jeudi 5 décembre :
Exercices :
15 p 85
16 p 85
Pour Mardi 10 décembre :
22 p 87
24 p 87
Avancement volumique
E.I
E.F
0 mol . L1
x
V
x eq
V
CH3CO2H + H2O
Ci
Ci - x/V
Ci – xeq / V
solvant
= CH3CO20
x/V
xeq/V
+ H3O+
0
x/V
xeq/V