Lycée
Terminale
Terminale
Évolution spontanée d'un système chimique
Chimie
Définition
Réaction totale
Lors d'une transformation chimique, on dit que la réaction est totale si elle s'arrête uniquement lorsque l'un des réactifs (ou plusieurs) a (ont) été entièrement consommé(s). On parle alors de réactif(s) limitant et les autres sont en excès. L'avancement finale de la réaction est égal à l'avancement maximal : xf = xmax
Réaction non-totale
Lorsque le réactif limitant d'une transformation chimique n'est pas entièrement consommé, la transformation chimique est limité ou non-totale et l'avancement final noté xf est strictement inférieur à l'avancement maximal xf < xmax.
Taux d'avancement
rapport entre l'avancement final xf (pour le cas d'une réaction équilibrée) et l'avancement maximal théorique xmax (si la réaction était totale).
sens direct
On parle de sens direct lorsque la réaction chimique évolue dans le sens de disparition des réactifs et d’apparition des produits (de gauche à droite dans l’équation bilan).
sens indirect
On parle de sens indirect lorsque la réaction chimique évolue dans le sens d’apparition des réactifs et de disparition des produits (de droite à gauche dans l’équation bilan).
état d'équilibre dynamique
On parle d’état d’équilibre dynamique lorsque les quantités de matières de toutes les espèces (réactifs et produits) ont cessé d’évoluer.
réaction non totale :
- symbole : double-flèche
- à l'état final, le système chimique n'évolue plus au niveau macroscopique
- tous les réactifs et les produits coexistent à l'e.f : le système est dans un état d'équilibre (xf = xeq)
- au niveau microscopique, le système chimique est le siège de deux réactions opposées :
C'est-à-dire que les réactifs réagissent dans le sens direct pour former les produits et les produits réagissent pour former les réactifs.
Le système est à l'équilibre dynamique si la vitesse de disparition de chaque espèce est égale à sa vitesse d'apparition.
- taux d'avancement :
t = 1, la transformation est totale
t < 1, la transformation est équilibrée
Evolution d'un système chimique :
- activité a d'une espèce chimique : pour une espèce solide a(A) = 1 ; pour un solvant a(A) = 1, pour un soluté a(A) = CA/C0 avec C0 = 1 mol/L
- Quotient de réaction :
- Constante d'équilibre : Qr,éq= K(T), elle ne dépend que de la température T du système.
- évolution spontanée d'un système chimique :
- Si Qr = K(T), l’équilibre dynamique est atteint, la réaction n’évolue plus.
- Si Qr < K(T), la réaction évolue dans le sens direct jusqu’à atteindre l’équilibre.
- Si Qr > K(T), la réaction évolue dans le sens indirect jusqu’à atteindre l’équilibre.
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Évolution spontanée d'un système chimique
Chimie
Définition
Réaction totale
Lors d'une transformation chimique, on dit que la réaction est totale si elle s'arrête uniquement lorsque l'un des réactifs (ou plusieurs) a (ont) été entièrement consommé(s). On parle alors de réactif(s) limitant et les autres sont en excès. L'avancement finale de la réaction est égal à l'avancement maximal : xf = xmax
Réaction non-totale
Lorsque le réactif limitant d'une transformation chimique n'est pas entièrement consommé, la transformation chimique est limité ou non-totale et l'avancement final noté xf est strictement inférieur à l'avancement maximal xf < xmax.
Taux d'avancement
rapport entre l'avancement final xf (pour le cas d'une réaction équilibrée) et l'avancement maximal théorique xmax (si la réaction était totale).
sens direct
On parle de sens direct lorsque la réaction chimique évolue dans le sens de disparition des réactifs et d’apparition des produits (de gauche à droite dans l’équation bilan).
sens indirect
On parle de sens indirect lorsque la réaction chimique évolue dans le sens d’apparition des réactifs et de disparition des produits (de droite à gauche dans l’équation bilan).
état d'équilibre dynamique
On parle d’état d’équilibre dynamique lorsque les quantités de matières de toutes les espèces (réactifs et produits) ont cessé d’évoluer.
réaction non totale :
- symbole : double-flèche
- à l'état final, le système chimique n'évolue plus au niveau macroscopique
- tous les réactifs et les produits coexistent à l'e.f : le système est dans un état d'équilibre (xf = xeq)
- au niveau microscopique, le système chimique est le siège de deux réactions opposées :
C'est-à-dire que les réactifs réagissent dans le sens direct pour former les produits et les produits réagissent pour former les réactifs.
Le système est à l'équilibre dynamique si la vitesse de disparition de chaque espèce est égale à sa vitesse d'apparition.
- taux d'avancement :
t = 1, la transformation est totale
t < 1, la transformation est équilibrée
Evolution d'un système chimique :
- activité a d'une espèce chimique : pour une espèce solide a(A) = 1 ; pour un solvant a(A) = 1, pour un soluté a(A) = CA/C0 avec C0 = 1 mol/L
- Quotient de réaction :
- Constante d'équilibre : Qr,éq= K(T), elle ne dépend que de la température T du système.
- évolution spontanée d'un système chimique :
- Si Qr = K(T), l’équilibre dynamique est atteint, la réaction n’évolue plus.
- Si Qr < K(T), la réaction évolue dans le sens direct jusqu’à atteindre l’équilibre.
- Si Qr > K(T), la réaction évolue dans le sens indirect jusqu’à atteindre l’équilibre.
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