Répondez aux questions AVANT et APRÈS avoir regardé cette vidéo
Quelle est l’équation de l’équilibre chimique dans notre corps avec la présence du CO2 ?
Quelle est la particularité de l’acide carbonique ?
Quelle est la fonction de l’anhydrase carbonique ?
Définissez réaction réversible hétérogène
Quelle est la fonction de la base HCO3-
Quelle est l’importance clinique de l’équilibre chimique ?
Quelles sont les 3 conditions de base pour avoir l’équilibre chimique ?
Est-ce que dans la condition d’équilibre nous avons besoin d’avoir la même quantité de réactifs et de produits ? Expliquez
Expliquez au travers des graphiques : rendement faible, moyen et élevé
Quel est le principe de la loi de d’action de masse de Gulberg et Waage ? (13 : 44)
Définissez réaction élémentaire
Quelle est le rapport de mon expérience de l’estérification au Brésil avec le rendement ?
Est-ce que vous pouvez transporter cet exemple au corps humain ?
Regardez la beauté du raisonnement pour arriver à la constante de concentration !
Quelle est la formule de Kc (constante de concentration) ? (22 :30)
Quelle est la constante de l’équilibre chimique ?
Mots et expressions : réversibilité des réactions, anhydrase carbonique, substance tampon, réactifs, produits, rendement, la loi d’action de masse (Gulberg et Waage), température, Kc = constante de concentration, constante d’équilibre chimique Sujets intégrés :
Les acides
Les bases
Constantes d’équilibre
ÉQUILIBRE CHIMIQUE Nous traitons jusqu'à présent, les réactions chimiques comme si elles étaient complètes, en passant par un début, un milieu et une fin, où les réactifs ont été consommés, et les produits ont été formés.
Cependant, dans la pratique, la plupart des réactions chimiques ne se terminent jamais. Les réactions en milieux aqueux et gazeux ne finissent pas réellement, mais entrent plutôt dans un état d'équilibre avec des réactifs et des produits. Mais comment ça?
De l'étude de la cinétique, nous savons que les réactions chimiques se produisent avec une certaine vitesse. La théorie des collisions nous dit que les molécules doivent se heurter pour que la réaction se produise. Tout d'abord, nous avons les réactifs qui entrent en collision entre eux, donnant naissance aux produits. Cependant, ce que nous n'avons pas encore étudié, c'est que les produits entrent également en collision les uns avec les autres, retour des réactifs. Cette réaction s'appelle la réaction inverse.
Ainsi, dans le milieu réactionnel, les réactifs forment les produits, mais les produits des réactifs se forment également! Ainsi, nous disons que cette réaction est réversible. Les réactions réversibles sont représentées par des doubles flèches, indiquant ce qui se produit dans le direct (réactif → produit) et l'inverse (produit → réactif). Au début de la réaction, nous avons 100% de réactifs et aucun produit. Comme le temps, les réactifs sont consommés et les produits se forment. Ainsi, les produits peuvent entrer en collision les uns avec les autres et renvoyer les réactifs d'origine.
Lorsque la vitesse de formation des produits est égale à la vitesse de décomposition des produits, on dit que la réaction est en équilibre. Tous les systèmes et réactions des produits chimiques ont toujours tendance à s'équilibrer; par conséquent, y parvenir est un naturel.
La situation d'équilibre: se produit lorsque la vitesse de la réaction directe est égale à la vitesse de réaction inverse.
Analysons graphiquement ce qui arrive aux réactions réversibles. Dessous le graphique nous apporte la concentration d'espèces (axe des y) en fonction du temps. Nous commençons la réaction au temps t0, où nous avons une concentration élevée de réactifs [R], et aucun des produits [P].
Jusqu'au temps t2, la concentration de produits a augmenté et la concentration de réactifs a diminué (logiquement, puisque la formation des produits provient précisément de la consommation de réactifs). Après ce moment, la concentration des produits et les réactifs ne varient plus, et on dit que la réaction a atteint l'équilibre. L'équilibre chimique est appelé équilibre dynamique, car la réaction «ne s'arrête jamais» de se produire. Les produits forment toujours des réactifs, et les réactifs forment toujours les produits. On remarque la fin de la réaction quand les vitesses de ces processus correspondent, en maintenant la concentration constante.
Quelques considérations sur l'état d'équilibre: 1. L'équilibre chimique ne peut être atteint que pour les systèmes fermés (où échange de matière avec le support). 2. Pour les systèmes fermés, toute réaction chimique est réversible, dans une plus ou moins grande mesure. 3. Les propriétés macroscopiques, telles que la densité, la masse et la couleur, restent constantes. Désormais, les propriétés microscopiques restent constantes en évolution, puisque la réaction se produit dans les deux sens. 4. Sans influence de facteurs externes (système fermé), le système reste en état d'équilibre, car il n'échange pas de matière ou d'énergie avec l'environnement. 5. L'ajout d'un catalyseur n'altérera pas l'équilibre chimique, tant que la vitesse de la réaction directe et la proportion de l'inverse est affectée en proportion égale, sans favoriser aucune des réactions chimiques.
REVENUS DES RÉACTIONS Le rendement des réactions est lié aux concentrations de réactifs et produits d'équilibre chimique. Une réaction qui a une forte concentration de produits est une réaction à haut rendement. Une réaction à faible rendement est celle dans laquelle les réactifs réagissent à peine les uns avec les autres, restant à des concentrations élevées dans l'équilibre. N'oubliez pas que ce qui dicte une situation d'équilibre, c'est que la vitesse de la réaction direct (réactif → produit) est identique à la réaction inverse (produit → réactif). Ou c'est-à-dire que les produits sont formés au fur et à mesure qu'ils sont consommés pour former les réactifs. Par conséquent, la concentration sur l'équilibre est constante. 1. Faible rendement: Dans cette situation, notez que la quantité de réactifs est très élevée à l'état d'équilibre. Autrement dit, peu a été consommé et peu de produit s'est formé
2. Revenu moyen Dans les réactions à rendement moyen, les concentrations de réactifs et de produits sont très proches les uns des autres.
3. Haut rendement Une réaction avec un rendement élevé est une réaction dans laquelle presque tous les réactifs ont été consommé pour former les produits désirés. Ainsi, en équilibre, les réactions des produits à haut rendement ont une concentration élevée de produits par rapport aux réactifs.
CONSTANTES D'ÉQUILIBRE Comme nous l'avons déjà vu, l'équilibre est atteint lorsque la vitesse de formation du produit est égal à la vitesse de formation des réactifs. Pour que nous puissions égaler les vitesses formation / consommation de chacun d'eux, basée sur les lois de la vitesse.
Étant donné une équation générique, où les lettres minuscules représentent les coefficients stœchiométrique, on peut écrire les lois de vitesse de consommation des produits (réactif formant produit) et réactifs (produit formant réactif):
Puisque, à l'équilibre, les deux vitesses sont égales, on peut égaler les expressions:
Manipuler l'équation précédente:
Puisque k1 et k2 sont constants, nous pouvons simplement l'appeler la constante Kc, obtenir l'expression générale de l'équilibre d'une réaction chimique. Expression générale de la constante d'équilibre
Cette constante Kc, c'est la constante d'équilibre d'une réaction chimique. On l'obtient quand on jette dans l'expression d'équilibre les concentrations de réactifs et de produits dans la situation d'équilibre chimique.
A noter qu'elle est en fonction de la concentration molaire des réactifs et des produits, et non quantités absolues en masse. Par exemple, si nous avons 12g ou 24kg de réactifs la constante d'équilibre sera exactement la même, car la relation [concentration de produits] / [concentration de réactifs] est une constante spécifique pour chaque réaction chimique; la quantité de produits formés dépend exactement de la quantité que nous avons de réactifs - et cette relation est TOUJOURS constante! Important à souligner Le solvant n'entre jamais dans l'expression d'équilibre, car il a une concentration constante.
L'eau n'entre pas dans l'expression d'équilibre si c'est le solvant, même si elle participe à la réaction chimique. La concentration en eau est considérée comme constante, car quand c'est le solvant, il a une concentration beaucoup plus élevée que les réactifs et les produits. Ainsi, sa concentration ne varie pratiquement pas et est considérée constante.
Les solides n'entrent pas non plus dans l'expression de l'équilibre. La concentration du solide dans la solution constante représente une très petite fraction car une petite partie est consommée.
