LYCEE LANGEVIN-WALLON (PTSI / 2014)

C. CAYSSIOLS

TD01 – Equilibre d’un système chimique Exercice 1 : Pourquoi 𝟏𝟎𝟒 ? Soit la réaction en solution aqueuse A + B = C + D dans laquelle les réactifs sont présents en proportions stoechiométriques.
1) Calculer la valeur de 𝐾 ! permettant un avancement égal à 99% de l’état initial
Exercice
2 : Etats d’équilibre d’une réaction acido-­‐basique On mélange, en solution aqueuse, à 25°C, et sous 1 bar, de l’acide éthanoïque (CH3COOH) à une concentration notée a, de l’acide fluorhydrique (HF) de concentration b, de l’éthanoate de sodium (CH3COO-, Na+) de concentration c et du fluorure de potassium (K+, F-) de concentration d. Le système évolue selon l’équation bilan :
CH3COOH + F- = CH3COO- + HF de constante d’équilibre à 25°C : K 0 = 10 −1,60
1) La réaction étudiée est-elle totale, équilibrée ? Favorable aux produits, aux réactifs ?
On considère les conditions opératoires : a = d = 1,00.10-1 mol.L-1 et b = c = 0 mol.L-1
2) Quel sera le sens spontané d’évolution de la réaction ?
3) Déterminez l’avancement volumique à l’équilibre, en déduire la concentration de chacune des espèces présente à la fin de l’évolution de la réaction
4) Répondez aux mêmes questions, avec a = b = c = d = 1,00.10-1 mol.L-1
Solution : 3) xe = 1,37.10-2 mol.L-1 et 4) xe = -0,073 mol.L-1

Exercice 3 : Constantes d’équilibre 1) Ecrire l’expression littérale des constantes d’équilibre des réactions suivantes :
+
−
+ Br(aq)
= AgBr(s)
a. Ag(aq)
K10 = 1012
+
−
+ 2CN (aq)
= Ag(CN )−2(aq)
b. Ag(aq)

K 20 = 10 21

+
+
= 2Ag(aq)
+ H 2(aq) + 2H 2O
c. 2Ag(s) + 2H 3O(aq)
K 30 = 10 −27
2) En déduire la valeur des constantes d’équilibres des réactions suivantes :
−
−
= Ag(CN )−2(aq) + Br(aq)
a. AgBr(s) + 2CN (aq)
K 40 = ?
−
+
+ 2H 3O(aq)
= 2AgBr(s) + H 2(aq) + 2H 2O
b. 2Ag(s) + 2Br(aq)

K 50 = ?

Solution : 2a) K4 = 109 et 2b) K5 = 10-3

Exercice 4 : Réacteur sous pression