Application à un équilibre hétérogène : cas 1

Thermodynamique chimique

Equilibres chimiques

Application à un équilibre hétérogène :

réaction AgCl + NH₃ : cas 1

Dans le cas d'une seule transformation hétérogène se produisant dans un système, la méthode générale s'applique comme dans le cas d'un équilibre homogène. La différence essentielle réside toutefois dans le fait que l' activité des corps purs sous la forme de phases condensées sera invariante et égale à l'unité, cela quel que soit l' avancement de la transformation c'est à dire indépendamment de la quantité de matière de ce composé.

La conséquence de cette observation est que l'on pourra observer pour des réactions hétérogènes des taux de conversion rigoureusement nuls ou exactement égaux à 1, alors que pour des transformations homogènes le degré d'avancement pourra être faible mais non nul ou très proche de l'unité sans jamais atteindre la valeur un...

Les trois exemples qui suivent sont traités en détails dans les trois paragraphes suivants ; ils correspondent à des situations diverses qui illustrent les affirmations ci-dessus.

Pour vérifier que vous maitrisez le sujet vous pouvez également avoir accès à plusieurs problèmes d'auto-formation avec ou sans simulateur.

Equilibre hétérogène dans un réacteur fermé : cas 1

Dans un récipient de volume invariable 5 L , préalablement vidé, on place une mole de Chlorure d'argent AgCl solide puis on introduit lentement du gaz ammoniac NH₃. Le dispositif est maintenu à température constante 273K, température pour laquelle la constante d'équilibre de la transformation ci-dessous vaut 15,6.

2 AgCl (s) + 3 NH₃ (g) <=> 2 AgCl, 3 NH₃ (s) K = 15,6

Indiquez l'état final du système et l' avancement de réaction lorsqu'on a introduit 0,1 mole de NH₃ .

PROBLEMES D'AUTO-APPRENTISSAGE :

Vous trouverez le problème suivant dans la section s'exercer. Pour y accéder, cliquez sur l'icône dans le bandeau de gauche et choisissez le chapitre correspondant dans la table des matières. Ces exercices sont conçus pour vous apprendre à les résoudre : leur originalité est de proposer une aide guidée très détaillée et progressive.

Calcul de l'état final d'un système fermé dans lequel se produit une réaction hétérogène gaz - solide

Vous avez à étudier la réaction du carbure de calcium (solide) avec le diazote (gaz) dans un réacteur de volume constant.

Les quantités de matière initiales seront tirées au sort et vous devrez calculer la composition de l'état final. Peut être aurez vous des surprises ....

Mise en oeuvre d'un simulateur pour étudier les états d'équilibre.

Vous trouverez les simulations suivantes dans la section simuler. Pour y accéder, cliquez sur l'icône dans le bandeau de gauche et choisissez le chapitre correspondant dans la table des matières. Ces simulations sont toujours interactives.

Etude d'un équilibre solide - gaz : influence de la quantité de matière d'un réactif sur la composition à l'état d'équilibre

Grace à un simulateur, vous pourrez faire varier l'état initial d'un système et visualiser l'influence de ces perturbations sur l'état d'équilibre.

Comparaison de la composition à l'état d'équilibre d'un système dans lequel se déroule soit une réaction gaz-gaz, soit une réaction solide - gaz.

Grace à un simulateur, vous pourrez comparer l'état final obtenu pour une réaction

A (g) + b B <=> C (g) + D (g)

suivant la nature du composé B (solide ou gaz) et suivant la valeur du coefficient stoechiométrique b.