Par Lee Johnson, mis à jour le 30 août 2022
Le quotient de réaction, symbolisé par Q , est une mesure quantitative des concentrations relatives de réactifs et de produits dans une réaction réversible à tout instant. Elle est calculée en utilisant le même cadre stœchiométrique que la constante d'équilibre, mais contrairement à K , cela s'applique aux systèmes qui ne sont pas encore à l'équilibre.
Les deux Q et K partagent une forme mathématique commune :
Q = {[C]^c [D]^d} / {[A]^a [B]^b}
Cependant, K n'est valable que lorsque les taux de réaction directe et inverse sont égaux, c'est-à-dire que le système est à l'équilibre. Lorsqu'une réaction atteint l'équilibre, Q est automatiquement égal à K , mais avant ce point, Q peut être n'importe quelle valeur, nous guidant vers la direction dans laquelle la réaction se déplacera.
Pour une réaction générale :
aA + bB <=> cC + dD
Le quotient de réaction est calculé comme suit :
Q = ([C]^c [D]^d) / ([A]^a [B]^b)
Points clés à retenir :
Considérons la réaction en phase gazeuse :
CO(g) + H₂O(g) <=> CO₂(g) + H₂(g)
Étant donné :
Puisque tous les coefficients stœchiométriques sont égaux à 1, l'équation se simplifie comme suit :
Q = ([CO₂][H₂]) / ([CO][H₂O])
Remplacement des valeurs :
Q = (2 × 2) / (1 × 1) = 4
Parce que Q (4)> K (1), le système a plus de produits qu'il n'en existerait à l'équilibre, indiquant un déplacement vers les réactifs.
En surveillant Q par rapport à K , les chimistes peuvent prédire comment un système réagira aux changements, permettant un contrôle précis dans la synthèse industrielle, les essais analytiques et les recherches.
