CORRIGE de Chimie
Asie - Section S - Juin 2006
Evolution d'un système chimique
I] Etude de solutions
aqueuses d’acide méthanoïque et d’acide benzoïque de
même concentration.
1.1.1) Réaction de l’acide méthanoïque avec l’eau :
1.1.2) Tableau d’avancement :
Détermination de l’avancement final :
D’après le tableau d’avancement on a :
Or,
D’où
L’avancement maximal de la réaction est
Détermination de l’avancement maximal :
D’après le tableau
d’avancement on a :
Taux d’avancement :
Par définition :
Donc
1.1.3) On déduit du calcul du taux d’avancement que la réaction mettant en jeu l’acide méthanoïque et l’eau n’est pas totale mais limitée car
1.2)
D’où
Les deux solutions ont la même concentration donc seul le agit sur le taux d’avancement. Ainsi, plus le pH est faible et plus le taux d’avancement est élevé. Or, donc la réaction avec l’eau est plus avancée pour l’acide méthanoïque.
II] Evolution d’un
système chimique
2.1)
La constante d’équilibre associée à cette
réaction est :
Calculons cette constante d’équilibre en fonction de et :
La concentration en n’intervient
pas dans l’expression de la constante d’équilibre
car c’est le solvant.
Or,
Si on multiplie le
numérateur et le dénominateur par on
exprime la constante d’équilibre K en fonction des
constantes d’équilibre :
D’où
Calcul de la constante d’équilibre :
2.2.1) quotient de
réaction à l’état initial :
Donc
D'où
donc
le système chimique va évoluer dans le sens
direct.
2.2.2) Le système est en
équilibre si
Donc si :
D'où
Pour que le système chimique soit en équilibre il faut
que :