Chimie physique

Équilibre chimique

L’équilibre chimique est un état dynamique où les vitesses directe et inverse sont égales ; la constante K relie la composition à la température。

Pour aA+bB ⇌ cC+dD, le quotient Q a la forme de Kc mais utilise les concentrations instantanées. À l’équilibre, Q=Kc ; pour les gaz, les pressions partielles définissent Kp。

Modèle et grandeurs

Lisez la relation avec les hypothèses d’état, les conditions expérimentales et les conventions de signe. Gardez des unités cohérentes et vérifiez les dimensions avant toute interprétation。

K_c = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}, \qquad \Delta G^\circ=-RT\ln K

Définition: Constante d’équilibre

K est le quotient des activités à l’équilibre ; les solides et liquides purs, d’activité généralement égale à 1, sont omis. K ne change qu’avec la température。

Les grandeurs sont définies pour la réaction ou le système considéré. Distinguez notamment les grandeurs standard des conditions réelles et ne déduisez pas un mécanisme de la seule expression générale。

Exemple: Exemple résolu

À l’équilibre, A ⇌ B a [A]=0,20 M et [B]=0,80 M. Pour une réaction 1:1, déterminez Kc。

Solution

Kc=[B]/[A]=0,80/0,20=4,0 ; les produits sont favorisés dans cette composition d’équilibre。

Résumé des notions
Notion	Description	Unité / remarque
Relation clé	À utiliser dans les conditions indiquées	Vérifier unités et convention de signe
Grandeur mesurée	Relie un état ou un processus	Comparer données et modèle
Domaine	Modéliser les conditions données	Vérifier les hypothèses

Le signe de $\Delta G^\circ$ indique la taille de K : K>1 implique $\Delta G^\circ<0$ . Cette grandeur standard ne signifie pas que tout mélange initial évolue vers l’avant ; le sens réel dépend de $\Delta G=RT\ln(Q/K)$ 。

Dans l’exemple résolu, quel résultat découle des données ?

Quelle affirmation correspond à cette leçon ?

Références

Peter Atkins, Julio de Paula (2014). Physical Chemistry