L`équilibre chimique

Marc Voyer Physique : Optique : Chapitre 2 : La réflexion Page
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CHIMIE
L’équilibre
chimique
Chapitres 7 et 8
MARC VOYER
CSDPS
2016-17

Marc Voyer Chimie : Partie 4 : L’équilibre chimique : Chapitres 7 et 8 Page
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Chapitre 7 : L’étude qualitative de l’état d’équilibre
L’équilibre chimique
État d’un système dans lequel deux processus inverses se déroulent à la même
vitesse dans un milieu fermé (ou isolé) de sorte que les propriétés
macroscopiques demeurent constantes. Il est à noter que dans un système à
l’état d’équilibre la concentration des réactifs n’est pas nécessairement égale à
la concentration des produits.
Si une fois l’équilibre atteint, il y a une grande concentration de produits par
rapport à celle des réactifs, nous disons que la réaction directe est favorisée.
[Réactifs]  [Produits]
Par contre, s’il y a une plus grande concentration de réactifs par rapport à celle
des produits, nous disons que la réaction inverse est favorisée.
[Réactifs]  [Produits]
Il faut d’abord que la réaction soit réversible. Une fois les molécules de produit
formées, il faut que celles-ci puissent réagir à nouveau pour redonner les
substances initiales. La combustion d’une bûche de bois n’est pas un système
réversible; donc on ne peut arriver à un état d’équilibre avec cette réaction.
L’indice nous indiquant que la réaction est réversible est que l’on retrouve
simultanément des réactifs et des produits dans le système (elle est
incomplète).
Il faut en outre que les particules impliquées soient toujours les mêmes. Par
conséquent il faut que le système soit fermé ou isolé.
Enfin il faut que les propriétés macroscopiques du système soient constantes.
À ce moment, c’est l’indice que les deux phénomènes inverses se déroulent à la
même vitesse.

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1. Indique si chacune des réactions suivantes s’effectue en système ouvert
(SO) ou en système fermé (SF).
a) On fait réagir du Mg(s) avec une solution de HCl(aq) dans une éprouvette
ouverte. _____
b) Nous avons dissous du NaOH(s) dans de l’eau contenue dans un récipient
ouvert. _____
c) Le mercure liquide contenu dans un thermomètre s’évapore à l’intérieur
de la tige. _____
d) Un comprimé effervescent est dans l’eau d’un récipient ouvert. _____
e) Une bougie qui brûle. _____
2. Nomme des propriétés macroscopiques.
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3. On suppose qu’une réaction est réversible lorsqu’ …
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Les facteurs modifiants l’équilibre chimique
Un état d’équilibre s’installe lorsque les deux réactions inverses deviennent
égales. Il est important de comprendre qu’à ce moment la concentration des
réactifs n’est pas nécessairement égale à la concentration des produits.
Pouvons-nous modifier cet état d’équilibre ? Pouvons-nous changer les
conditions afin de favoriser, pendant un moment, la réaction directe ou la
réaction inverse ? Dans l’affirmative, il se produira alors une modification des
concentrations des réactifs ou des produits et nous obtiendrons un nouvel
équilibre.
Lorsqu'une réaction est à l'état d'équilibre, si nous apportons une modification
quelconque (à la température, à la concentration ou à la pression), l'équilibre se
déplacera dans un sens tel qu'il s'opposera à cette modification pour tenter de
l'annuler.

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Modification de la concentration
1. Quel sera l’effet sur l’état d’équilibre :
CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g)
a)  [H2(g)]
b)  [CO2(g)]
c)  [H2O(g)]
2. Quel sera l’effet sur l’état d’équilibre :
CO32-(aq) + H+(aq) ⇌ HCO3-(aq)
a)  [H+(aq)]
b)  [HCO3-(aq)]
c)  [CO32-(aq)]
Modification de la température
1. Quel sera l’effet sur les concentrations d’une augmentation de température ?
a) N2(g) + 3 H2(g) ⇌ 2 NH3(g) + 92,4 kJ
b) 2 HI(g) + 10 kJ ⇌ H2(g) + I2(g)
2. Quel sera l’effet sur l’équilibre d’une diminution de température ?
a) 4 Fe(s) + 3 O2(g) ⇌ 2 Fe2O3(s) + 1600 kJ
b) CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g) H = +180 kJ

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3. Quel sera l’effet sur la température d’une augmentation de [O2(g)] ?
P4(s) + 5 O2(g) ⇌ P4O10(g) + 2900 kJ
4. Quel sera l’effet sur l’équilibre d’une diminution de [SCN-(aq)] ?
Fe3+(aq) + SCN-(aq) ⇌ FeSCN2+(aq) + Chaleur
Modification de la pression
1. Quel sera l’effet sur l’équilibre d’une augmentation de pression ?
a) N2(g) + 3 H2(g) ⇌ 2 NH3(g)
b) 2 Cl2(g) + 2 H2O(g) ⇌ 4 HCl(g) + O2(g)
c) 2 HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g)
d) 3 Fe(s) + 4 H2O(g) ⇌ Fe3O4(s) + 4 H2(g)
e) CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)
2. Quel sera l’effet sur la température d’une diminution de pression ?
a) ½ N2(g) + O2(g) + 33,8 kJ ⇌ NO2(g)
b) S8(s) + 12 O2(g) ⇌ 8 SO3(g) H = -3168 kJ