Chimie des eaux

Quotient de réaction Q

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Illustration

i.1
Écrire le quotient des réactions suivantes en fonction de l'activité des réactifs et produits; choisir ensuite un état standard judicieux pour chaque réactif et produits; réécrire enfin le quotient de la réaction en fonction des quantités de réactifs et produits.
  1. H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (g)
  2. NH3 (g) + CH3COOH (aq) → NH4+ (aq) + CH3COO¯ (aq)
  3. AgCl (s) → Ag+ (aq) + Cl¯ (aq)
  4. Cu (s) + 2 H+ (aq) → Cu2+ (aq) + H2 (g)
  5. 2 H2O (l) → H3O+ (aq) + OH¯ (aq)
 


Constante d'équilibre K

À l'équilibre:

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Illustrations

i.2
Calculer ΔG° et la constante d'équilibre de la réaction à 25°C:

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (g)

La réaction est-elle spontanée? Comment changent ΔG° et la constante d'équilibre si on écrit plutôt la réaction:

2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (g)

1.106×1040; réaction explosive!; K'=K2 et ΔG°'=2ΔG°


i.3
Calculez ΔG° et la constante d'équilibre à 25°C pour la réaction:

N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)

La réaction est-elle spontanée? Calculez ΔG et le quotient de la réaction dans un réacteur où les pressions d'ammoniac, d'azote et d'hydrogène sont maintenues à 1bar, 25 Pa et 25 Pa respectivement. La réaction est-elle spontanée dans ces conditions? -32.90 kJ.mol-1; 5.805×105; réaction spontanée; Q = 2.560×1014; ΔG = 49.34 kJ.mol-1; réaction non spontanée.


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