Condition d’équilibre : Δ rG0= ou A =0 IV Constante d’équilibre et quotient de réaction 1 Définition de la constante d’équilibre Pour une réaction donnée, la constante d’équilibre thermodynamique notée K° est définie par la relation : ⇒ K° = exp (-Δ 0 Δ=− rG(T) RT LnK(T) 0 rG°/RT) et °= Πa i K i νi
I L’affinité chimique IV Illustrations et exercices Chapitre 4 de thermochimie Evolution et équilibre d’un système chimique II Affinité chimique, quotient de reaction et constante d’équilibre III Effet de la température sur la constante d’équilibre
N4 : Constante thermodynamique d’équilire : relation de Van’t Hoff C1 : Relier l’affinité himique et l’enthalpie lire de réation C2 : Relier l’affinité himique à la onstante thermodynamique d’équilire et au quotient réactionnel C3 : Relier le sens d’évolution d’un système himique au signe de l’affinité chimique
Le système chimique: évolution et équilibre II- EQUILIBRE CHIMIQUE 1-Définition de la constante d'équilibre L'équilibre chimique a donc déjà été caractérisé p ar dS = 0 = dG soit aussi rG = 0 = A Utilisons l'expression de l'affinité trouvée précédemment : A = - rG°(T) – RT ln ( Q ) = 0 à l'équilibre
* K Constante d'équilibre, dont la signification est indiquée page 24 *My Symbole chimique du constituant réactionnel y (My) Mesure de la fugacité fy d'un constituant y gazeux (en atmos phères) et mesure de l'activité a^ d'un constituant y dissous (en moles par litre) m Coefficient stoechiométrique de l'ion H+ (vy de l'ion H+)
Nernst (qui était à admettre) et en remarquant par l’étude des piles, qu’à l’équilibre il y a unicité du potentiel pour tous les couples en présence Par cette approche, nous avons p u 1: Calculer des constantes d’équilibre Calculer des potentiels redox à partir d’autres potentiels redox
Calculer la constante d'équilibre K° à 298 K Que peut-on en déduire pour l'état d'équilibre 2 Calculer la variation d'enthalpie ΔH du système Commenter son signe 3 Exprimer la variation d'enthalpie libre ΔG du système en fonction de ΔrG°, R et T0 Calculer ΔG 4 Exprimer Sc en fonction de ΔG et T0 Calculer Sc 5
d’équilibre et notée K 0(T)) qui ne dépend plus que de la température et qui vaut : (∆ G) = ∆ G0 (T) + RT ln( K 0 (T)) = 0 r éq r Soit : Lorsque l’équilibre est atteint et si tous les constituants de la réaction sont présents, le quotient réactionnel est égal à une constante d’équilibre qui ne dépend que de la
la température et nous en déduisons, par conséquent, l’expression numérique de l’enthalpie libre de réaction dans l’approximation d’Ellingham autour de 750 K, ainsi que la valeur de la constante d’équilibre K0 à la température de 750 K : 0 0 0() ( ) 1 r r rG T H T S T197,8 0,1883 kJ mol
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• A l’équilibre chimique A 1= 0 donc 500,3 10 3 T 1717K 291,3 = = • Pour T T> 1, A1 > 0 donc il y a rupture d’équilibre par disparition de CaSO 4(s) Pour T T< 1, A1 < 0 donc il y a rupture d’équilibre par disparition de CaO (s) Autrement dit : CaSO 4(s) est stable pour T T< 1 3 b • Par définition de la constante d’équilibre : 0 0 r 2 1 2 1 1
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