Thermodynamique 5 :
Perturbation d’un équilibre chimique
Quelques réponses
1 : Vrai (v = 3 mais P n’est pas un facteur d’équilibre) / Faux : V n’est pas un paramètre intensif (la variance ne concerne pas les paramètres extensifs).
2 : 1er cas : v = 4, puis 3, puis 2 (il est possible d’écrire de nouvelles relations entre paramètres intensifs à chaque fois)
2ème cas : v = 2 les 3 fois (pas de nouvelle relation entre paramètres intensifs).
3 : Faux (il faut que ce soit un facteur d’équilibre)
Vrai (si P = cte, la modification de T ne joue que sur la valeur de K°) Non
Non (à T et P cte, cet ajout entraîne la variations de ni et ntot,g : une étude au cas par cas est nécessaire).
4 : Voir cours
5 : 1) v = 2 P : inverse T : direct (rupture possible si C(s) disparaît)
2) v = 3 P : direct T : inverse
3) v = 1 P : direct(rupture) T : inverse (rupture)
4) v = 3 P : aucun effet (non facteur d’eq) T : direct 6 : 1) d =
→ α = 0,88 → K° = = 3,43 → ΔrG° (553 K) = - 5,6 kJ.mol-1. 2) T cte donc K° inchangée : ( ) avec dP/P = - 1/100 → dα = 0,99.10-3 3) a) V diminue à T cte, donc P augmente : sens inverse (diminution quantité gaz, loi de Le Châtelier)
b) Aucune évolution (ajout constituant inactif à T et V constants)
c) Sens direct (ajout constituant inactif à T,P : augmentation quantité de matière de gaz) d) Sens inverse (ajout constituant actif à T,V constants)
e) Sens direct (loi de Van’t Hoff : augmentation de T, déplacement dans le sens endothermique) 4) Etat final : ξ = 0,088 mol. T et P constantes, donc ΔH = ξΔrH° = 8,1 kJ.
ΔG = Gf – Gi (utiliser les potentiels chimiques car G = Σniµi) : ΔG = -1,27 kJ
Sc = ΔS - Se = (ΔH – ΔG)/T - Q/T car T cte. Or Q = ΔH car P cte. Donc Sc = - ΔG/T = 2,3 J.K-1 > 0 (irréversibilité) 7 : 1) Basse température (car exothermique)
2) Haute pression (la réaction diminue la quantité de gaz) 3) Aucun effet (Qr à T,V cte indépendant de ntot,g)
4) L’ajout de N2 est défavorable : Qr à T,P cte augmente quand ntot,g augmente.
8 : 1) Il faut déplacer l’équilibre dans le sens direct : on peut soit mettre un des réactifs en excès (le moins cher), soit éliminer un produit au cours de sa formation (distillation de l’ester si c’est le composé le plus volatil, soit éliminer l’eau via un montage de Dean-Stark).
2) La température n’a pas d’effet sur la position de l’équilibre (réaction athermique). En revanche, chauffer accélère la réaction : on arrive plus vite à l’état final.
9 : L’ajout d’eau (dilution) déplace l’équilibre en sens direct, donc sa dissociation augmente. A l’extrême, il se dissocie totalement (même si son pKA n’est pas négatif) et se comporte donc comme un acide fort.
