2.5.1. Etude thermodynamique des transformations chimiques, notion d'équilibre

Activité 1. Les équilibres chimiques 

Une transformation chimique (A+ B  -> C + D) n'est que rarement une transformation totale. C'est le plus souvent un équilibre où coexistent dans l'état d'équilibre à la fois les réactifs (ici A et B) et les produits (C et D). 

Selon que l'équilibre est fortement déplacé (ou non) dans le sens de formation des produits, les proportions de A, B, C et D sont variables. 

C'est la constante (thermodynamique) d'équilibre, notée K°, qui permet de calculer ces proportions. 

Ainsi, si les espèces A, B, C et D sont des espèces en solutions, la constante s'exprime comme le rapport des produits des concentrations des produits sur les réactifs, soit : 

K° = ([C].[D])/([A].[B])


Remarque. Plus généralement, si on introduit des nombres stœchiométriques dans l'équation, ces nombres sont placés en puissance des concentrations. Ainsi, pour l'équilibre a A+ b B  = c C + d D, alors : 

K° = ([C]c.[D]d)/([A]a.[B]b).

Les constantes K° sont expérimentales et sont tabulées dans des recueils (handbook ou base de données).

Par exemple, pour l'équilibre :

CH3CO2H(aq) = CH3CO2-(aq) + H+(aq)

La constante s'écrit :

K° = [CH3CO2-].[H+] / [CH3CO2H]

Il s'agit ici d'une constante d'acidité, notée KA, valant 10-4,8.

On trouve cette information par exemple sur la page wikipédia de l'acide acétique à la rubrique pKA.


Remarque. Pour des raisons de simplification d'écriture, la notation pKA est plus couramment rencontrée que KA. Elle est définie par pKA = -log KA.


 TEST


Activité 2. Application à la réaction d'estérification

En cours.

Activité 3. Application à la cellule

En cours.

Activité 4. Distinction entre quotient réactionnel et constante d'équilibre : cas de la réaction acide-base

En cours.

Application à la production d'acide ascorbique

En cours.

Modifié le: vendredi 11 janvier 2019, 12:33