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Quotient de réaction
Expression en milieu aqueux
Soit une réaction d’équation,
avec a, b, c, et d les nombres stoechiométriques, alors le quotient de réaction noté QR, associé à cette réaction pour un état donné du système, vaut :
Les concentrations sont en mol / L et le QR est sans dimension.
Exemples :
Détermination de QR à l’équilibre
Lorsque l’équilibre est atteint, la composition du milieu n’évolue plus.
Exemple :
La valeur du QR à l’équilibre ne dépend pas de l’état initial du système (c'est-à-dire de la concentration en acide) mais de la température.
Le taux d’avancement final de la réaction d’un acide sur l’eau est d’autant plus grand que sa concentration est petite. En d’autres termes, plus la concentration en acide est faible est plus le taux d’avancement est grand.
Constante d’équilibre Qreq = K
Définition
Le quotient de réaction à l’équilibre mesure la constate d’équilibre K associée à cette réaction et Qreq = K
Propriété
La valeur de K ne dépend que de la température du système. Elle ne dépend pas de l’état initial. On considère qu’une réaction est totale quand K est grand. Si K > 104 alors la réaction est considérée comme totale.
Comparaison d’acides
À même concentration, Ci = 10-2 mol / L, comparons quelques acides :
Le pH de la réaction (1) vaut 3,46
Le pH de la réaction (2) vaut 3,1
Le pH de la réaction (3) vaut 2,53
Le quotient de réaction à l’équilibre pour la réaction (1) vaut 1,25.10-5
Le quotient de réaction à l’équilibre pour la réaction (2) vaut 1,75.10-5
Le quotient de réaction à l’équilibre pour la réaction (3) vaut 1,25.10-5
Le taux d’avancement de la réaction (1) vaut 0,035
Le taux d’avancement de la réaction (2) vaut 0,041
Le taux d’avancement de la réaction (3) vaut 0,30
Relation entre K et τ
- Si la concentration est constante, τ augmente avec K.
- Pour un acide de constante K, si la concentration augmente alors τ diminue.
- Pour une transformation donnée, τ dépends de la constante d’équilibre K et de l’état initiale du système.
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