Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.
📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Le quotient de réaction $Q_r$ pour une réaction $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$ est : $Q_r = \frac{[C]^c \cdot [D]^d}{[A]^a \cdot [B]^b}$.
Si $Q_{r,i} < K$ : le système évolue dans le sens direct (formation des produits).
Si $Q_{r,i} > K$ : le système évolue dans le sens inverse (formation des réactifs).
Si $Q_{r,i} = K$ : le système est en équilibre.
La constante d'équilibre $K$ ne dépend que de la température.
Méthodes à maîtriser
Calculer $Q_{r,i}$ : Utiliser les concentrations initiales. Attention aux solides et solvants (activité = 1).
Comparer $Q_{r,i}$ et $K$ : Toujours vérifier si la valeur de $K$ est donnée à la même température.
Déterminer le sens : Appliquer le critère d'évolution spontanée.
Exemples corrigés
Soit $A + B \rightleftharpoons C + D$ avec $K = 10^{-2}$. Si $[A]_i = [B]_i = 0,1$ mol/L et $[C]i = [D]i = 0,01$ mol/L :
$Q{r,i} = \frac{0,01 \times 0,01}{0,1 \times 0,1} = 10^{-2}$.
Comme $Q{r,i} = K$, le système est déjà à l'équilibre.
Erreurs fréquentes
Oublier les coefficients stoechiométriques dans les puissances.
Inclure l'eau (solvant) ou les solides dans l'expression de $Q_r$.
Confondre $Q_{r,i}$ (état initial) et $K$ (état d'équilibre).
🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR
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Une solution contient $10^{-3}$ mol/L de $Cu^{2+}$ et $10^{-3}$ mol/L de $Zn^{2+}$. On ajoute du zinc métallique. $K = 10^{37}$.
Déterminer le sens d'évolution.
Le quotient de réaction Qr pour une réaction aA+bB⇌cC+dD est : Qr=[A]a⋅[B]b[C]c⋅[D]d.
Si Qr,i<K : le système évolue dans le sens direct (formation des produits).
Si Qr,i>K : le système évolue dans le sens inverse (formation des réactifs).
Si Qr,i=K : le système est en équilibre.
La constante d'équilibre K ne dépend que de la température.
Méthodes à maîtriser
Calculer Qr,i : Utiliser les concentrations initiales. Attention aux solides et solvants (activité = 1).
Comparer Qr,i et K : Toujours vérifier si la valeur de K est donnée à la même température.
Déterminer le sens : Appliquer le critère d'évolution spontanée.
Exemples corrigés
Soit A+B⇌C+D avec K=10−2. Si [A]i=[B]i=0,1 mol/L et [C]i=[D]i=0,01 mol/L :
Qr,i=0,1×0,10,01×0,01=10−2.
Comme Qr,i=K, le système est déjà à l'équilibre.
Erreurs fréquentes
Oublier les coefficients stoechiométriques dans les puissances.
Inclure l'eau (solvant) ou les solides dans l'expression de Qr.
Confondre Qr,i (état initial) et K (état d'équilibre).
Le quotient de réaction Qr est :
Égal à K à t=0.
Calcule le taux d'avancement final τ=xmaxxf.
Si τ=1, la réaction est totale.
Si τ<1, la réaction est limitée.
💡 À retenir : Une réaction est limitée si elle atteint un état d'équilibre chimique.
7seb Qr,i b lmo3adalat lbidaiya.
Qarn Qr,i m3a K (li katkon m3tiya f tmarin).
Ila kan Qr,i<K, tfa3ol ghadi y3ti nawatij (sens direct).
💡 À retenir : Qr,i<K = sens direct.
Non, la constante d'équilibre K est une caractéristique de la réaction à une température donnée. Elle ne dépend pas des concentrations initiales.
💡 À retenir : K ne dépend que de la température T.
C'est la même formule que Qr, mais tu utilises les concentrations à l'équilibre : Qr,eq=K.
💡 À retenir : À l'équilibre, Qr=K.
Non, K est un rapport de concentrations (ou activités), donc elle est toujours strictement positive.
💡 À retenir : K>0 toujours.
Cela signifie qu'il n'y a pas de produits au départ. Le système évoluera forcément dans le sens direct pour en former.
💡 À retenir : Qr,i=0 implique une évolution directe.
Oui, car la valeur de K change avec la température. Un changement de température peut modifier le rapport Qr,i/K.
💡 À retenir : K=f(T).
Le solide ne figure pas dans l'expression de Qr car son activité est 1.
💡 À retenir : Ignorer les solides dans Qr.
Non, le quotient de réaction est une grandeur sans dimension.
💡 À retenir : Qr est sans unité.
Oui, tout à fait. Qr peut être très grand ou très petit selon la valeur de K.
💡 À retenir : Qr n'a pas de limite de valeur.
Exercice 1
On mélange 0,1 mol d'acide éthanoïque et 0,1 mol d'éthanol dans un litre. K=4.
Calculer Qr,i.
Déterminer le sens d'évolution.
Exercice 2
Soit la réaction : Fe2++Ag+⇌Fe3++Ag(s). K=3,2.
Données : [Fe2+]=0,1 M, [Ag+]=0,1 M, [Fe3+]=0,5 M.
Calculer Qr,i et conclure.
Exercice 3
Une solution contient 10−3 mol/L de Cu2+ et 10−3 mol/L de Zn2+. On ajoute du zinc métallique. K=1037.
Déterminer le sens d'évolution.