Sens d'évolution d'un système

Application directe du cours · niveau 1 (application) · physique-chimie (terminale), chapitre 2 — Évolution d'un système chimique vers l'état d'équilibre

Énoncé

Sens d'évolution d'un système.

On considère l'estérification $CH X_{3} COOH + C X_{2} H X_{5} OH CH X_{3} COOC X_{2} H X_{5} + H X_{2} O$ , réalisée sans solvant (tous les constituants liquides), de constante d'équilibre $K = 4, 0$ . À un instant donné, le mélange contient : $0, 20 mol$ d'acide, $0, 20 mol$ d'alcool, $0, 60 mol$ d'ester et $0, 60 mol$ d'eau. Dans quel sens le système évolue-t-il ?

Corrigé

Tous les constituants étant dans la même phase liquide de volume $V$ , les facteurs $V$ se simplifient et on peut raisonner sur les quantités de matière :

$Q_{r, i} = \frac{n ( ester ) n ( eau )}{n ( acide ) n ( alcool )} = \frac{0 , 60 \times 0 , 60}{0 , 20 \times 0 , 20} = \frac{0 , 36}{0 , 04} = 9, 0.$

On compare : $Q_{r, i} = 9, 0 > K = 4, 0$ . Le système évolue donc dans le sens inverse (hydrolyse de l'ester) : l'ester et l'eau sont consommés, l'acide et l'alcool se reforment, jusqu'à ce que $Q_{r}$ redescende à $4, 0$ .

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