Équilibre et les Systèmes Chimiques Chapter 7

Réactions: Beaucoup de réactions chimiques vont jusqu’à la fin (où tous les réactifs sont consommés pour former les produits) Cette unité traite des réactions qui ne convertissent pas complètement tous les réactifs aux produits.

Équilibre Chimique Un état où la vitesse de la réaction chimique de l'avant (directe) est égale à la vitesse de la réaction chimique inverse. Les doubles flèches montrent qu'un système est à l'équilibre

Équilibre Homogène vs. Hétérogène Équilibre Homogène: Réaction où les réactifs et les produits sont dans la même phase. Ex: H2 (g) + ½ O2(g) H2O(g) Équilibre Hétérogène: Réaction où les réactifs et les produits ne sont pas dans la même phase. Ex: CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)

Exemple à equilibre: Une bouteille de Pepsi pas ouvert. Le dioxyde de carbone est à l'équilibre en solution et l'air au- dessus de la bouteille. Évaporation de l'eau et la condensation dans un bocal avec un couvercle.

Les caractéristiques d’un système à équilibre: La réaction inverse est possible Il y a une balance entre la réaction directe et la réaction inverse Les concentrations des réactifs et des produits restent constants Il n’y a pas de changement visible (ex: changement de couleur, de pression, etc.) C’est un système fermé La température est constante L’équilibre peut être atteint par n’importe des deux directions

Équilibre Chimique À l'équilibre, il existe un rapport constant entre les concentrations des réactifs et des produits!

Exemple: N2O4(g)2NO2(g) Incolore brun temps temps

La constante d’équilibre (Kc or Kéq): Pour cette réaction générale: aA + bB ↔ cC + dD L’expression d’équilibre est: Kc= [C]c[D]d/[A]a[B]b La constante d’équilibre dépend seulement de la température. Remarquez: les liquides et les solides pures ne sont pas inclus dans les calcules Kc parce que leurs concentrations sont déjà constantes !!!

Plus d’information: Pour toute réaction chimique à l'équilibre, le rapport des concentrations a une valeur constante indépendamment de concentrations initiales! (rapport est appelé la constante d'équilibre) Modification de la température affecte les taux (vitesse) directe et inverse différemment parce qu'ils ont des énergies d'activation différents Kc = exprimée en termes de concentration molaire (mol / L), mais n'a pas d'unité Kc a toujours les produits au numérateur et les réactifs au dénominateur en terme de concentration.

Exemple: Écrivez l’expression d’equilibre pour cette réaction: SO2(g) + O2(g) ↔ SO3(g)

C(s) + H2O(g) ⇋ H2(g) + CO(g) Exemple Écrivez l’expression d’equilibre pour cette réaction: C(s) + H2O(g) ⇋ H2(g) + CO(g)

Exemple (calcule): N2(g) + Cl2 (g)↔ NCl3(g) Pour la réaction ci-dessus, la température reste constante dans un ballon de 5 L et l’équilibre a été atteint. L’information suivante a été constaté: 0,007 mol N2, 0,0022 mol Cl2 et 0,95 mole de NCl3. Calculez Kc pour cette réaction.

Questions?

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