Le dixième chapitre de notre livre électronique de chimie pour le test ENEM est consacré à l'équilibre chimique, l'un des sujets les plus importants et les plus fréquemment remis en question dans le test. Commençons par une définition simple : l'équilibre chimique est l'état dans lequel les taux de réaction avant et arrière sont égaux, ce qui entraîne des concentrations constantes de réactifs et de produits.
Maintenant, creusons un peu plus. L'équilibre chimique peut être représenté par l'équation générale suivante : aA + bB ⇌ cC + dD. Ici, A et B sont les réactifs, C et D sont les produits et a, b, c et d représentent leurs coefficients stoechiométriques respectifs. La double flèche indique que la réaction peut se produire dans les deux sens.
À l'équilibre chimique, la vitesse de formation des produits (de gauche à droite) est égale à la vitesse de formation des réactifs (de droite à gauche). Cela ne signifie pas que les concentrations de réactifs et de produits sont les mêmes, mais plutôt qu’elles sont constantes. La relation entre les concentrations de réactifs et de produits à l'équilibre est donnée par l'expression d'équilibre, également connue sous le nom de loi d'action de masse.
La loi de l'action de masse, formulée par Cato Guldberg et Peter Waage, stipule que le rapport entre les concentrations de produits et de réactifs, chacun élevé à son coefficient stoechiométrique, est une constante. Cette constante est connue sous le nom de constante d'équilibre (Kc).
Pour la réaction aA + bB ⇌ cC + dD, l'expression d'équilibre est : Kc = ([C]^c [D]^d) / ([A]^a [B]^b), où [ A ], [B], [C] et [D] sont respectivement les concentrations de A, B, C et D à l'équilibre.
Un autre concept important est le principe de Le Chatelier, qui stipule que si un système en équilibre est perturbé par un changement de conditions (telles que la température, la pression ou la concentration), le système s'ajustera pour minimiser l'effet de la perturbation et restaurera son équilibre. l'équilibre. l'équilibre.
Par exemple, si la concentration d'un réactif est augmentée, le système se déplacera vers la droite pour consommer l'excès de réactif et produire plus de produits. De même, si la concentration d'un produit augmente, le système se déplacera vers la gauche pour consommer l'excédent de produit et produire plus de réactifs.
Par rapport à la température, si la réaction est exothermique (libère de la chaleur), une augmentation de la température déplacera l'équilibre vers la gauche, tandis qu'une diminution de la température déplacera l'équilibre vers la droite. Pour les réactions endothermiques (absorption de chaleur), l'inverse est vrai.
En ce qui concerne la pression, une augmentation de la pression déplacera l'équilibre vers moins de gaz, tandis qu'une diminution de pression déplacera l'équilibre vers plus de gaz.
Comprendre l'équilibre chimique et la manière dont il est affecté par les conditions changeantes est essentiel à la compréhension de nombreux processus chimiques, des réactions de laboratoire aux processus industriels et aux phénomènes naturels. Nous espérons que ce chapitre vous aidera à maîtriser ce sujet essentiel pour le test ENEM.
Dans le prochain chapitre, nous explorerons la cinétique chimique, qui traite de la vitesse des réactions chimiques. Restez à l'écoute !
