Chimie quotien de reaction terminale s

Pages: 10 (2394 mots) Publié le: 14 janvier 2012
I- Le quotient de réaction.
1)- Système ne comportant que des espèces dissoutes.
a)- Définition.
- Étudions la réaction suivante :
a . A (aq) + b . B (aq) = c . C (aq) + d . D (aq)
- Le quotient de réaction, noté Qr, pour cette réaction dans un état donné du système s’écrit :
-
- La valeur du coefficient de réaction s’exprime par un nombre sans unité.
b)- Exemple :
- Écrire lequotient de réaction de la réaction suivante dans un état donné du système :
-
2)- Cas d’une réaction où le solvant intervient.
- Exemple : réaction entre l’acide éthanoïque et l’eau.
-
- Par convention, l’eau, solvant, n’intervient pas dans l’écriture de l’expression de Qr (même s’il intervient dans l’équation de la réaction).
3)- Quotient de la réaction et sens d’écriture de la réaction.
-Exemples : on étudie la réaction entre l’acide éthanoïque et l’ammoniac en solution aqueuse puis la réaction entre l’éthanoate de sodium et le chlorure d’ammonium en solution aqueuse.
- Écrire les équations des réactions et donner l’expression des quotients de réactions. Quelle remarque peut-on faire ?
- Réaction entre l’acide éthanoïque et l’ammoniac en lieu aqueux.
-
- Réaction entrel’éthanoate de sodium et le chlorure d’ammonium en milieu aqueux.
-
- En conséquence :
- L’expression du quotient de réaction dépend du sens d’écriture de l’équation de la réaction. Les quotients des réactions inverses sont inverse l’un de l’autre.
4)- Systèmes comportant des solides.
- Les espèces chimiques solides n’apparaissent pas dans l’expression du quotient des réactions.
- Écrire le Qr deréaction de la réaction suivante :
-
5)- Quotient de réaction et avancement de la réaction.
 Application : Le quotient de réaction dépend-il de l’état du système ?
- On étudie la réaction entre l’acide benzoïque et la solution aqueuse d’éthanoate de sodium.
- A l’instant initial, on mélange 10,0 mmol d’acide benzoïque et 20,0 mmol d’éthanoate de sodium.
- Le volume du milieu réactionnel estV = 100 mL.
- On donne :
CH 3COOH (aq) / CH 3COO -(aq) | C6H 5COOH (aq) / C6H 5COO - (aq) |
Acide éthanoïque / ion éthanoate | Acide benzoïque / ion benzoate |
- Écrire l’équation de la réaction.
- Dresser le tableau d’avancement de la réaction.
- Donner l’expression du quotient de cette réaction pour un état donné.
- Calculer la valeur du quotient de réaction pour l’avancement x = 2,0mmol et x = 4,0 mmol. Conclure.
- Solution :
- Équation de la réaction :
C6H 5COOH (aq) + CH 3COO -(aq) = C6H 5COO - (aq) + CH 3COOH (aq)
- Tableau d’avancement de la réaction : max
Équation | C6H 5COOH (aq) | + CH 3COO -(aq) | = | C6H 5COO - (aq) | + CH 3COOH (aq) |
état | x (mmol) | mmol | mmol | | mmol | mmol |
État initial (mol) | 0 | 10,0 | 20,0 | | 0 |  |
Aucours... | x | 10,0 - x | 20,0 - x | | x | x |
Avancement final | xf | 10,0 – x f | 20,0 – x f | | x f | x f |
Avancement maximal | xmax | 10,0 - x max = 0 | 20,0 - x max = 0 | | x max | x max |
- Expression de Qr.
-
- Pour faciliter l’étude suivante, on peut exprimer Q r en fonction de x avancement de la réaction.
- Sachant que :
-
-
-
- Valeur de Q r2 :
-- Valeur de Q r4 :
-
- Le quotient de réaction dépend de l’avancement x de la réaction.
- La question que l’on peut se poser : Que vaut le quotient de réaction lorsque l’état d’équilibre est atteint ?
- Sa détermination peut s’effectuer à partir d’une étude conductimétrique.
II- Détermination expérimentale d’un quotient de réaction. (TP chimie N° 04).
1)- Méthode.
- Il faut connaître lesconcentrations des différentes espèces chimiques lorsque l’équilibre chimique est atteint.
- Il faut mesurer la concentration d’une espèce chimique à l’équilibre à l’aide d’un capteur : un pH-mètre (pour les réactions acido-basiques ou un conductimètre plus généralement.
- La réaction étudiée est celle entre l’acide méthanoïque (acide formique) et l’eau.
2)- Détermination du quotient de...
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