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Chimie

Transformations chimiques forcées

Dans cette vidéo, Mathis explique comment déterminer si une réaction chimique évolue de manière spontanée ou forcée. Il présente une équation chimique formelle impliquant A, Aq, Bq, CAq et D. La constante d'équilibre à 25°C est de 2,8x10^4 et le quotient de réaction initiale est de 10. Pour déterminer le sens d'évolution de la réaction, il compare le quotient de réaction avec la constante d'équilibre. Si le quotient de réaction est inférieur à la constante d'équilibre, la réaction évolue dans le sens direct, où A et B sont des réactifs pour former C et D. Si le quotient de réaction est supérieur à la constante d'équilibre, la réaction évolue dans le sens inverse, où C et D réagissent pour former A et B. Il est également possible de forcer la réaction à évoluer dans le sens inverse en apportant de l'énergie, comme dans le cas des batteries rechargeables. Cependant, cela nécessite un apport d'énergie, souvent sous forme électrique.

Bonjour à tous, c'est Mathis de studio et dans cette vidéo, on va déterminer si une réaction va évoluer de manière spontanée ou forcée. Alors, on nous présente une équation totalement formelle. La réaction A plus Aq plus Bq donne CAq plus D plus Aq. Et elle a pour constante d'équilibre à 25°K, qui est égale à 2,8 10 puissance 4. Alors que le quotient de réaction initiale, ici, il vaut Qri qui est égal à 10. Bon, pour situer un peu les indices, c'est le quotient de réaction initiale qui est égal à 10, voilà. Alors, première question, dans quel sens la réaction évolue-t-elle spontanément ? Et bien là, il faut avoir un réflexe le plus rapide possible. En fait, lorsqu'on nous demande de prévoir le sens d'évolution d'une réaction, il faut comparer le quotient de réaction en question avec la constante d'équilibre. Alors ça, c'est vraiment très très classique, il faut savoir le faire et il faut que ce soit très rapide à mettre en place. Alors ici, le quotient de réaction, il est strictement inférieur à la constante d'équilibre. Donc, on peut en déduire directement que la réaction évoluera dans le sens direct. C'est-à-dire que A plus et B vont jouer le rôle de réactifs, en effet, pour former C et D plus. Alors, on se souvient des différents cas, si Q était égal à la constante d'équilibre. Eh bien, le système n'évoluerait pas, on serait déjà à l'état d'équilibre. Maintenant, si Q était strictement supérieur à K, la réaction, spontanément, évoluera dans le sens indirect. C'est-à-dire que C et D plus réagiraient ensemble pour former A plus et B. Maintenant, si ça nous intéresse bien plus que la réaction aille dans le sens inverse, eh bien, on peut se demander, c'est la question 2, est-il possible de forcer le système à évoluer dans le sens inverse à partir de l'état initial ? On a vu que spontanément, ce n'est pas le cas. Si on laisse le système évoluer tout seul, eh bien, il va évoluer dans le sens direct. Mais en fait, il est possible de forcer un système à évoluer dans le sens opposé au sens spontané. Mais il faudra pour ça, en fait, il faut payer. Le système, il dit « ok, mais à ce moment-là, il faut que l'on m'apporte de l'énergie ». Et en fait, c'est le principe des batteries rechargeables. Par exemple, lorsque l'on charge notre téléphone, eh bien, à l'intérieur de la batterie, on va produire la réaction inverse, qui n'est possible que puisqu'on lui apporte de l'énergie sous forme électrique. Ici, par exemple, avec notre chargeur. Donc voilà, c'est une notion qui est très cruciale à avoir en tête. Ce n'est pas puisque spontanément un système va évoluer dans un sens, qu'il n'est pas possible de le faire aller dans l'autre sens. C'est possible, mais pour ça, il faut lui apporter de l'énergie, et très souvent sous forme électrique. Merci beaucoup d'avoir suivi cette vidéo, et puis je vous dis à bientôt. Sous-titres réalisés para la communauté d'Amara.org

Spontannée ou forcée ?

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