Rappels : pour commencer, quelques rappels ou compléments sur la notion de quotient de réaction.
On étudie une transformation chimique modélisée par un unique bilan de la forme :
On appelle quotient réactionnel la grandeur QR définie par :
où (A), (B), (C), (D) nombres sans dimension, sont les activités des constituants A, B, C et D respectivement.
Le quotient de réaction est donc sans dimension.
Plus généralement, on peut définir des coefficients stœchiométriques algébriques en donnant un signe positif aux coefficents des produits et un coefficient négatif pour un réactif. Le bilan précédent s'écrit alors :
Avec ce formalisme, le quotient QR est le produits des activités des constituants pris à la puissance de leur coefficient stœchiométrique.
L'activité dépend de la nature du constituant :
- Pour un soluté, (A)=[A]/c° avec c°= 1 mol/L. Numériquement, il s'agit de la concentration calculée en mol/L.
- Pour une phase condensée pure (solide ou liquide), comme pour la solvant, (A)=1.
- Pour un gaz, (A)=PA/P°, avec P°=105 Pa et PA est la pression partielle de A et vaut nART/V. Numériquement, il s'agit de la pression partielle calculée en bars.
Application
On donne la constante d'équilibre de la réaction :
On ajoute à un litre d'eau n moles de chlorure d'argent solide. On cherche la composition de l'état final.
1- Calculer QR(t=0). Quelle réaction se produit?
2- n=10-2 mol. Déterminer la composition finale (concentrations, quantités de matière).
3- n=10-7 mol. Déterminer la composition finale (concentrations, quantités de matière). Que peut-on dire de la réaction?