Sujet 7 et 17 - Équilibre

Question 1

Une réaction à l’équilibre présente quatre caractéristiques clés : (4)

Answer 1

1. Les réactions directes et inverses se produisent au même rythme.
2. Les concentrations de réactifs et de produits à l’équilibre sont constantes.
3. L’équilibre nécessite un système fermé.
4. Il n’y a aucun changement dans les propriétés macroscopiques à l’équilibre.

Question 2

Comment représenter une réaction à l’équilibre?

Answer 2

À l’aide d’une flèche à deux pointes (⇌).

Question 3

Que veut dire le terme équilibre dynamique?

Answer 3

Le terme équilibre dynamique signifie que la réaction ne s’est pas arrêtée. Les réactifs sont continuellement transformés en produits, et les produits sont continuellement transformés en réactifs. Cela signifie qu’à l’équilibre, les réactifs et les produits seront présents dans le mélange réactionnel.

Question 4

Qu’est-ce qu’un système fermé?

Answer 4

Un système fermé est un système dans lequel les réactifs ou les produits ne peuvent pas s’échapper du récipient de réaction. Dans un système ouvert, la matière peut s’échapper. L’équilibre ne peut être atteint que dans un système fermé où les réactifs et les produits ne peuvent pas s’échapper.

Question 5

Quels sont des propriétés macroscopiques? Donne des exemples

Answer 5

La couleur, la pression, le pH ou la concentration.

Question 6

Quelle est l’expression de la constante d’équilibre pour la réaction générale

Answer 6

aA + bB ⇌ cC + dD

Question 7

Qu’est-ce que Kc? et quelle est son équation?

Answer 7

La constante d’équilibre, K c , est une constante pour une température donnée, elle dépend donc de la température. Un changement de température entraînerait un changement de la valeur de K c pour une réaction.

Kc = (C)c (D)d / (A)a (B)b

Question 8

Si la valeur Kc»1 cela indique que…:

Answer 8

la réaction est presque terminée et qu’une proportion élevée de réactifs a été transformée en produits .

Question 9

Si la valeur Kc«1, cela indique que…:

Answer 9

la réaction directe a à peine progressé et que seule une petite proportion des réactifs a réagi pour former des produits.

Question 10

Comment pouvons nous manipuler la constante d’équilibre?

Answer 10

Si une réaction est inversée, la valeur de Kc sera l’inverse de la valeur de la réaction directe.

Si les coefficients de réaction sont doublés, le K c est au carré ( K c 2 ). Si les coefficients de réaction sont divisés par deux, la racine carrée du Kc est prise.

De nombreuses réactions chimiques se déroulent sous la forme d’une séquence d’étapes réversibles. Dans ce cas la valeur globale de K c est égale au produit des valeurs individuelles des différentes étapes. Donc pour une réaction comportant trois étapes (1, 2 et 3) :
K c = K c1 × K c2 × K c3

Question 11

Qu’est-ce que Qc? et quelle est son équation?

Answer 11

Le quotient de réaction , Q (ou Q c ), est une mesure des quantités relatives de réactifs et de produits pour une réaction qui n’est pas encore à l’équilibre. Le quotient de réaction est utile pour prédire dans quelle direction une réaction se déroulera pour atteindre l’équilibre.

Qc = (C)c (D)d / (A)a (B)b

Question 12

Quelle est la différence entre l’équation du quotient de réaction et de la constante d’équilibre?

Answer 12

Un point important à noter est que le quotient de réaction Qc est calculé avec des concentrations hors équilibre de réactifs et de produits. Ceci est différent de la constante d’équilibre Kc , qui est calculée en utilisant les concentrations de réactifs et de produits lorsque la réaction est à l’équilibre.

Question 13

Si Q < Kc :

Answer 13

la réaction directe est favorisée et la réaction se poursuivra vers la droite pour atteindre l’équilibre.

Question 14

Si Q = Kc :

Answer 14

la réaction est à l’équilibre et la vitesse de la réaction directe est égale à la vitesse de la réaction inverse.

Question 15

Si Q > Kc :

Answer 15

la réaction inverse est favorisée et la réaction se déroulera vers la gauche pour atteindre l’équilibre.

Question 16

Le principe de Le Châtelier stipule que :

Answer 16

« Lorsqu’un système à l’équilibre est soumis à un changement, le système répondra pour minimiser l’effet du changement. »

Question 17

Comment déterminer le nombre de molécules gazeuses de chaque côté de l’équation?

Answer 17

Le nombre de molécules gazeuses de chaque côté de l’équation est déterminé en additionnant les coefficients de réaction des réactifs et des produits. Le côté avec le chiffre le plus élevé contient un plus grand nombre de molécules gazeuses et vice versa.

Question 18

Selon le principe de Le Châtelier:

si la température augmente, la position d’équilibre se déplacera

Answer 18

dans la direction qui entraînera une baisse de la température – la direction endothermique.

Question 19

Selon le principe de Le Châtelier:

si la température diminue, la position d’équilibre se déplacera

Answer 19

dans le sens exothermique, générant de la chaleur et augmentant la température.

Question 20

Quel est le seul facteur qui modifie la valeur de la constante d’équilibre?

Answer 20

Un changement de température est le seul facteur qui modifie la valeur de la constante d’équilibre, K c . Pour une réaction exothermique, l’augmentation de la température déplace la position d’équilibre vers la gauche et la valeur de K c diminue. Pour une réaction endothermique, l’augmentation de la température déplace la position d’équilibre vers la droite et la valeur de Kc augmente .

Question 21

Augmenter la concentration du réactif ou diminuer la concentration du produit aura quel effet sur la position d’équilibre et sur la valeur de Kc?

Answer 21

L’équilibre se déplace vers la droite

Pas de changement

Question 22

Augmenter la concentration du produit ou diminuer la concentration du réactif aura quel effet sur la position d’équilibre et sur la valeur de Kc?

Answer 22

L’équilibre se déplace vers la gauche

Pas de changement

Question 23

Augmenter la pression (des réactions impliquant des gaz) aura quel effet sur la position d’équilibre et sur la valeur de Kc?

Answer 23

L’équilibre se déplace du côté de l’équation avec moins de molécules gazeuses

Pas de changement

Question 24

Diminuer la pression (des réactions impliquant des gaz) aura quel effet sur la position d’équilibre et sur la valeur de Kc?

Answer 24

L’équilibre se déplace vers le côté de l’équation avec plus de molécules gazeuses

Pas de changement

Question 25

Augmenter la température aura quel effet sur la position d’équilibre et sur la valeur de Kc?

Answer 25

L’équilibre se déplace vers la gauche pour favoriser la réaction endothermique.

Kc diminue​

Question 26

Diminuer la température aura quel effet sur la position d’équilibre et sur la valeur de Kc?

Answer 26

L’équilibre se déplace vers la droite pour favoriser la réaction exothermique.

Kc augmente

Question 27

Ajout d’un catalyseur aura quel effet sur la position d’équilibre et sur la valeur de Kc?

Answer 27

Pas de changement

Pas de changement

Question 28

Qu’est-ce qu’un équilibre homogène?

Answer 28

Dans les équilibres homogènes, les réactifs et les produits sont présents dans la même phase.

Question 29

Quelle est l’équation de l’énergie libre de Gibbs&

Answer 29

Δ G ⦵ = − RT ln K

où R est la constante universelle des gaz (8,31 J K −1  mol −1 )

T est la température absolue en kelvin (K)

ln K est le logarithme népérien de la constante d’équilibre, K .

la valeur de Ka ou Kb peut être utilisée dans l’équation pour la dissociation d’un acide ou d’une base faible

Question 30

Si:
ΔG⦵ Négatif
ln K positif
Kc > 1

Question 31

Si:
ΔG⦵ Négatif
ln K Positif
Kc > 1
quelle est la position de l’équilibre?

Answer 31

Favorise les produits, équilibre est à droite

Question 32

Si:
ΔG⦵ = 0
ln K = 0
Kc = 1
quelle est la position de l’équilibre?

Answer 32

Proportions égales de réactifs et de produits

Question 33

Si:
ΔG⦵ Positif
ln K Négatif
Kc < 1
quelle est la position de l’équilibre?

Answer 33

Favorise les réactifs, équilibre est à gauche