1. Comprendre l'équilibre:
* équilibre est un état où les taux des réactions avant et inverse sont égaux, et le changement net des concentrations de réactifs et de produits est nul.
* À l'équilibre, le système est dans un état d'équilibre dynamique, les réactions avant et inverses se poursuivant mais à des taux égaux.
2. La constante d'équilibre (k):
* pour une réaction réversible générale: aa + bb ⇌ cc + dd
* La constante d'équilibre (k) est définie comme:
K =([c] ^ c * [d] ^ d) / ([a] ^ a * [b] ^ b)
* Où:
* [A], [b], [c] et [d] sont les concentrations d'équilibre des réactifs et des produits.
* A, B, C et D sont les coefficients stoechiométriques de l'équation chimique équilibrée.
3. Déterminer k:
* expérimentalement:
* Mesurez les concentrations d'équilibre de tous les réactifs et produits. Cela peut être fait en utilisant diverses techniques analytiques, telles que la spectrophotométrie, le titrage ou la chromatographie.
* remplace les concentrations mesurées dans l'expression constante d'équilibre.
* à partir de données thermodynamiques:
* en utilisant le changement d'énergie libre de Gibbs (ΔG °) de la réaction:
* Δg ° =-rtlnk
* Où:
* R est la constante de gaz idéale
* T est la température à Kelvin
* Calculer K en utilisant l'équation ci-dessus.
4. Interprétation de K:
* k> 1: Les produits sont favorisés à l'équilibre et la réaction se déroulera en grande partie à l'achèvement.
* k <1: Les réactifs sont favorisés à l'équilibre, et la réaction ne procédera pas beaucoup à la fin.
* k =1: La réaction est à l'équilibre avec des quantités égales de réactifs et de produits.
Points importants:
* Dépendance à la température: La constante d'équilibre dépend de la température. Un changement de température déplacera la position d'équilibre et modifiera la valeur de K.
* Unités: La constante d'équilibre est une quantité sans dimension, ce qui signifie qu'elle n'a pas d'unités.
* équilibres hétérogènes: Pour les réactions impliquant des solides et / ou des liquides, l'expression constante d'équilibre n'inclut pas les concentrations de solides ou de liquides purs, car leurs concentrations restent relativement constantes.
En comprenant le concept d'équilibre et la constante d'équilibre, nous pouvons prédire la direction et l'étendue d'une réaction, qui est cruciale dans divers domaines comme la chimie, la biochimie et le génie chimique.
