K indépendant des concentrations initiales?

[cpalperou]

Bien le bonjour à vous tous,
La constante d'équilibre d'une réaction est indépendante des concentrations initiales des réactifs. Est-ce exact? Moi, il me semble que oui et pourtant, je n'arrive pas à m'expliquer ceci:
SOir la réaction ac/bas entre l'ac. phosphorique et l'eau.
L'équation bilan s'écrit:
H₃PO₄+H₂O->H₂PO₄^-+H₃O⁺
on introduit initialement n₁ mole de H3PO4, volume total: V
A l'équilibre, on a donc, n₁-x_f mole de H3PO4 et x_f mole de H2PO4- et x_f mole de H3O+.
La constante d'équilibre s'écrit donc:


soit:


Cette dernière expression montre que la constante d'équilibre dépend de n1, quantité initiale de H3PO4.
Pouvez vous m'expliquer SVP?
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[Taz64]

Bonjour,

Le calcul que tu fais est tout à fait exact (à un ² près), et il te permettra alors de connaître les concentrations de chaque espèce à l'équilibre.
En effet, la constante d'équilibre K est la valeur du quotient de réaction Q_r à l'équilibre. Donc, tu confonds peut être K et Q_r.
Si tu mets n₁ mol de H₃PO₄ dans l'eau, ton système va évoluer jusqu'à ce que les concentrations des différentes espèces atteignent la valeur de K. Et si tu mets 10n₁, ça sera le même chose.
C'est donc bien indépendant de cette valeur n₁. CQFD

[cpalperou]

Merci de ta réponse
Non, je ne confonds pas K et Qr,
à l'équilibre, le nombre de mole de H3PO4 est égale à n1-xf. La concentration de H3PO4 à l'équilibre vaut donc (n1-xf)/V. Elle dépend donc de n1!
et comme le dénominateur de K est précisemment la concentration de H3PO4 à l'équilibre, on retrouve le terme n1 au dénominateur de K.
Si je prends 10n1, j'aurais du 10n1 au dénominateur de K. Ces 2 K auront des valeurs différentes!
Donc, K dépend de n1.
Je ne comprends pas bien pourquoi K est indépendant de n1!

[invite10a48604]

Dans ton expression de K, on trouve effectivement n1, mais pas seulement : l'avancement final xf est aussi présent, et il sera différent selon la valeur de n1. Dans les faits, ton système va évoluer jusqu'à ce que xf atteigne une valeur telle que xf²/(V.(n1-xf)) soit égal à K.
En d'autres termes, si tu change n1, xf sera alors différent, mais dans tous les cas, xf²/(V.(n1-xf)) aura toujours la même valeur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[cpalperou]

OK, merci beaucoup Lavilo.
J'ai compris