BILAN : TRANSFORMATION ET EQUILIBRE CHIMIQUE Rémy Duperray PTSI Voiron
Grandeurs de composition intensives •Fraction molaire: xi≡ ni ntot •Fraction massique: wi≡ mi mtot • Concentration molaire: Ci ou A⎡⎣ ⎤⎦ ≡i ni V •Pression partielle: Pi≡ ni
ntotPtot avec Ptot= Pi i
∑
Pour un gaz parfait: PV = nRT
(
)
Description d’un système
Représentation symbolique = EQUATION DE REACTION νAA +νBB +
REACTIFS
! "## ##$... % νYY +νZZ +
PRODUITS
! "## ##$... avec ν = coefficient stoechiométrique
nA
( )
t = nA0−νAξ t( )
nY( )
t = nY 0+νYξ t( )
nB( )
t = nB0−νBξ t( )
REACTIFS !###"###$ nZ( )
t = nZ 0+νZξ t( )
PRODUITS !###"###$avec ξ t
( )
avancement de réaction en moles→ pour un solvant: ai= 1 → pour un soluté: ai= ⎡⎣ ⎤⎦Ai
C0 avec C0= 1 mol.L -1
→ pour un solide ou liquide pur: ai=1 → cas d'un gaz ou mélange de gaz: ai= Pi
P0 avec P0= 105 Pa (Pi= pression partielle)
Grandeur extensive
dépend de la quantité de matière et additive ex: m, n, q, U, H, S ...
Grandeur intensive
Ne dépend pas de la quantité de matière et non additive ex: T, P, grandeurs de composition ...
Transformation chimique
Activité chimique des réactifs et des produits
Prévision du sens de réaction: le quotient de réaction
Quotient de réaction à l'instant t : Q t
( )
≡aproduitsνp
( )
t∏
aréactifsνr
( )
t∏
• Si Q t = 0
( )
< K ⇒La réaction n’est pas en équilibre, elle évolue vers la formation des produits réaction directe →(
)
. • Si Q t = 0( )
= K ⇒La réaction est déjà à équilibre, pas d'évolution.• Si Q t = 0
( )
> K ⇒La réaction n’est pas en équilibre, elle évolue vers la formation des réactifs réaction indirecte ←(
)
.Constante d’équilibre thermodynamique
A l'équilibre : K ≡
a
produits,eq νp∏
a
réactifs,eqνr∏
→ Calcul des activités (concentrations) à l'équilibre
