Équilibres chimiques

Un équilibre chimique est un état dans lequel les vitesses de réaction directe et inverse sont égales. Le quotient de réaction Qr et la constante K permettent de prévoir l'évolution.

Section 1 — Constitution & Transformations

DéfinitionQuotient de réaction Qr

Pour la réaction : a A + b B ⇌ c C + d D

Qr = [C]^c · [D]^d / ([A]^a · [B]^b)

• Les concentrations sont en mol/L
• Les solides et solvants purs n'apparaissent pas dans Qr
• Qr varie au cours du temps

À l'équilibre : Qr = K (constante d'équilibre)

ThéorèmeCritère d'évolution spontanée

Comparaison Qr et K :

Qr < K → réaction évolue dans le sens direct (→)
        (productions des produits favorisée)

Qr = K → système à l'équilibre (pas d'évolution nette)

Qr > K → réaction évolue dans le sens indirect (←)
        (formation des réactifs favorisée)

K dépend uniquement de la température.

ThéorèmeLoi de Le Chatelier

Tout système en équilibre réagit à une perturbation en s'y opposant.

Conséquences :
• Ajouter un réactif → équilibre se déplace vers les produits
• Ajouter un produit → équilibre se déplace vers les réactifs
• Augmenter T → favorise la réaction endothermique
• Augmenter P (gaz) → favorise le sens qui diminue le nb de moles gazeuses

MéthodeCalcul à l'équilibre

Méthode avec tableau ICE (Initial, Change, Equilibrium) :
1. Écrire l'équation équilibrée
2. Tableau : n_i, variation (−x ou +x), n_éq
3. Exprimer Qr en fonction de x
4. Résoudre Qr = K pour trouver x_éq
5. Calculer les concentrations à l'équilibre

📝 Exercices d'entraînement

EX01

Intermédiaire

Critère d'évolution

N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ K = 977 à 25°C. État initial : [N₂]=1, [H₂]=1, [NH₃]=0,1 mol/L. Dans quel sens évolue le système ?

🧮 Résoudre avec IA

EX02

Difficile

Calcul à l'équilibre

A ⇌ B, K = 4. [A]₀ = 1 mol/L, [B]₀ = 0. Calculer [A] et [B] à l'équilibre.