État d'équilibre dynamique et invariance macroscopique
Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale
À retenir
• Macroscopique : système stationnaire, concentrations constantes, aucune évolution visible. • Microscopique : v_directe = v_inverse > 0 (les réactions continuent à la même cadence). • L'état d'équilibre est atteint quel que soit le sens par lequel on l'aborde (en partant des réactifs ou des produits). • Condition thermodynamique : Q_r = K(T).
Le cours
Propriétés physiques et microscopiques de l'équilibre Lorsqu'un système chimique atteint son état d'équilibre chimique (Q_r = K) : 1. Au niveau macroscopique : toutes les grandeurs mesurables (concentrations molaires de chaque espèce, masse de chaque phase, couleur, pression, absorbance, pH, conductivité) demeurent strictement constantes au cours du temps. 2. Au niveau microscopique : l'activité chimique ne cesse jamais. Les molécules de réactifs continuent de s'entrechoquer pour former des produits à une vitesse v_1, tandis que les molécules de produits se transforment en réactifs à la vitesse inverse v_-1. La condition d'équilibre s'écrit : v_1(directe) = v_-1(inverse) Cet équilibre est qualifié de dynamique pour souligner l'incessant échange de matière à l'échelle moléculaire.
Dans ce chapitre
- Écriture d'une équation bilan et coefficients stœchiométriques
- Réactions équilibrées et symbole de double flèche
- États physiques des réactifs et produits
- Définition de l'activité chimique d'une espèce et état standard
- Quotient de réaction Qr : formulation générale
- Constante d'équilibre K associée à une équation de réaction
- Critère d'évolution spontanée : comparaison de Qr et K
- Prévision du sens de réaction : sens direct et indirect
- État d'équilibre dynamique et invariance macroscopique
- Taux d'avancement final et comparaison avec le rendement
- Déplacement de l'équilibre par ajout ou soutirage
- Influence de la dilution sur la composition à l'équilibre
- Équilibres de solubilité : produit de solubilité Ks
- Bilan : Synthèse et méthode sur le sens d'évolution spontanée