État d’Équilibre d’un Système Chimique
2ème BAC Sciences de la Vie et la Terre SVT
Introduction
Un système chimique atteint un état d’équilibre lorsque :
Équilibre Dynamique
Caractéristiques
1. Condition d’Équilibre
Critères d’équilibre :
- Les concentrations des espèces deviennent constantes
- Les vitesses des réactions directe et inverse sont égales
- Le quotient réactionnel Q est égal à la constante d’équilibre K
2. Quotient Réactionnel Q
Pour une réaction : \( aA + bB \rightleftharpoons cC + dD \)
\[ Q = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b} \]
Q < K
Le système évolue dans le sens direct
Q = K
Le système est à l’équilibre
Q > K
Le système évolue dans le sens inverse
3. Facteurs Influençant l’Équilibre
Principe de Le Chatelier :
Concentration :
Ajouter un réactif → déplacement vers les produits
Température :
↑T → déplacement vers la réaction endothermique
Pression :
↑P → déplacement vers le côté avec moins de moles gazeuses
4. Applications Industrielles
Synthèse de l’ammoniac (Haber-Bosch)
Synthèse du SO3 (Contact)
Stratégies industrielles :
- Utilisation de catalyseurs pour atteindre rapidement l’équilibre
- Compromis entre rendement et vitesse
- Recyclage des réactifs non convertis
