Physique-ChimieTerminale

L'équilibre chimique : définition et constante Keq

Définition

Un équilibre chimique est un état dans lequel une réaction chimique se produit simultanément dans les deux sens à la même vitesse, de sorte que les concentrations des réactifs et des produits restent constantes. La constante d'équilibre Keq caractérise cet état.

Explication

Pour la réaction aA + bB ⇌ cC + dD, Keq = [C]ᶜ×[D]ᵈ / ([A]ᵃ×[B]ᵇ). Si Qr < Keq, la réaction avance dans le sens direct ; si Qr > Keq, dans le sens inverse. Le principe de Le Chatelier : si on perturbe un système en équilibre (variation de concentration, pression ou température), le système réagit pour s'opposer à la perturbation.

Exemple concret

Pour la synthèse de l'ammoniac N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, une augmentation de pression favorise le sens direct (moins de moles de gaz). C'est ainsi que le procédé Haber optimise la production d'ammoniac.

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Questions fréquentes

La constante Keq dépend-elle de la température ?+
Oui, Keq ne dépend que de la température. Elle ne dépend pas des concentrations initiales ni de la pression.
Qu'est-ce que le taux d'avancement d'une réaction ?+
C'est le rapport x/x_max, où x est l'avancement à l'équilibre et x_max l'avancement maximal. Il mesure l'ampleur de la réaction.
Un catalyseur modifie-t-il la constante d'équilibre ?+
Non, un catalyseur accélère l'atteinte de l'équilibre mais ne modifie pas Keq ni les concentrations à l'équilibre.

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