📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Un système chimique est défini par ses espèces chimiques, leurs quantités de matière $n_i$ et les conditions physiques ($P, T$). L'état du système est décrit par l'avancement $x$. Pour une réaction d'équation $\sum \nu_i A_i = 0$, l'avancement $x$ est défini par : $n_i(t) = n_i(0) + \nu_i x$. Le quotient de réaction $Q_r$ est : $Q_r = \prod a_i^{\nu_i}$, où $a_i$ est l'activité :
- Soluté : $a_i = [C_i] / C^\circ$
- Gaz : $a_i = P_i / P^\circ$
- Solide/Liquide pur : $a_i = 1$ À l'équilibre, $Q_r = K(T)$.
Méthodes à maîtriser
- Dresser un tableau d'avancement complet.
- Identifier le réactif limitant en comparant $n_i / |\nu_i|$.
- Calculer $Q_r$ à un instant $t$ pour déterminer le sens d'évolution (comparaison avec $K$).
- Exprimer les pressions partielles en fonction de la pression totale : $P_i = x_i \cdot P_{tot}$.
Exemples corrigés
Exemple : Soit $A(g) + 2B(g) \rightleftharpoons C(g)$. Si $n_A=1$ mol et $n_B=2$ mol, alors $Q_r = \frac{P_C}{P_A \cdot P_B^2} \cdot (P^\circ)^2$. Si $P_{tot} = 1$ bar, on utilise $P_i = \frac{n_i}{n_{tot}} P_{tot}$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de convertir les unités (utiliser $P^\circ = 10^5$ Pa).
- Confondre l'état final avec l'état d'équilibre.
- Ne pas inclure les solides dans l'expression de $Q_r$.