produit ionique et constante d'equilibre

[antberkik]

Bonjour,

lorsque nous avons aborde en classe de premiere la notion de constante d'equilibre, on nous avais appris que celle ci n'est fonction que de la temperature et est toujours verifiee quelles que soient les concentrations des reactifs mis en jeu.

A titre d'exemple le produit ionique de l'eau est 10^-14 pour une temperature de 25 degre celsus et cela ne change pas que l'eau devienne acide ou basique...

Toutefois, nous avons aussi appris en terminale que le produit de solubilite de (par exemple) AX est Ks=[A][X]. Il y a precipitation si Q>Ks et il y a dissolution si Q<Ks.

Avec le recul (je suis en premiere annee d'universite...) je me suis rendu compte que cela contredit le fait qu'une constante d'equilibre '' est toujours la meme quelles que soient les concentrations des reactifs mis en jeu''

Cela dit peut on dire que le produit de solubilite n'est pas une constante d'equilibre? et que la dissolution n'est pas une reaction chimique mais physique d'ou le probable fait que l'on ne puisse parler de constante d'equilibre?
Qu'en est il alors de la constante d'equilibre de la sublimation du diode (par analogie ici nous avons un solide qui devient gazeux comme avant un solide devient aqueux)?

Merci de m'eclairer sur ce point
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[antberkik]

Je viens de me rendre compte que le sujet que je pose est dans la mauvaise rubrique, je vais le reposer en rubrique chimie.

[mach3]

ça aurait été mieux de poster en section chimie... ne reposte pas en chimie (les doublons sont interdits) mais demande à un modérateur de déplacer ton fil

L'équilibre décrit par le Ks n'est valable que si le solide est présent. Si il n'y a pas de solide, les concentration prennent les valeurs qu'elles veulent, sachant que si leur produit excède le Ks, la solution est sursaturée (une cristallisation se produira tot ou tard, c'est une question de cinétique). Si le solide est présent alors, à l'équilibre les concentrations sont telles que le Ks est respecté. Si le produit des concentrations est plus élevé, et bien il y aura cristallisation jusqu'à respect du Ks. Si il est plus bas il y aura dissolution jusqu'à respect Ks, ou épuisement du solide.

En toute rigueur, la constante thermodynamique liée à ce type d'équilibre hétérogène s'écrit :



Si l'une des deux phases est absente, les activités des constituants dans cette phase sont indéfinies.

m@ch3

[Nox]

Bonjour,

Avec le recul (je suis en premiere annee d'universite...) je me suis rendu compte que cela contredit le fait qu'une constante d'equilibre '' est toujours la meme quelles que soient les concentrations des reactifs mis en jeu''

Je ne vois pas en quoi cela contredit quoi que ce soit. La constante d'équilibre ne dépend que de la température (si on parle bien de la constante d'équilibre standard, mais ce genre de raffinement vient après). Par contre elle peut s'exprimer en fonction des activités, donc des concentrations pour les solutés. Les concentrations prennent alors une valeur telle que la constante d'équilibre soit vérifiée.

Le produit de solubilité est bien une constante d'équilibre. Ce qui te perturbe peut-être, c'est le fait que tu supposes par défaut que les concentrations des deux espèces A et X sont égales, alors que ce n'est pas du tout vrai de manière générale. C'est vrai quand on dissout le solide en question dans de l'eau pure. Enfin la quantité de solide est à prendre en compte également dans les raisonnements.

Est-ce plus clair maintenant ?

Nox

[A voir en vidéo sur Futura]

[antberkik]

justement Nox la constante de solubilite ou plutot le produit [A][X] varie suivant la concentration initiale de AX... ce qui ne devrait pas etre le cas pour une constante d'equilibre

[JPL]

Fusion de deux discussions et suppression du doublon.

[jeanne08]

La constante d'un équilibre est toujours verifiée quand on a l'équilibre, c'est à dire lorsque l'on a toutes les espèces indiquées dans la réaction en équilibre . Dans l'eau liquide , quoiqu'il y ait par ailleurs , on a toujours l'équilibre d'autoprotolyse donc cette constante est toujours verifiée.
Pour ce qui est du produit de solubilité , c'est bien une constante d'équilibre qui est verifiée lorsqu'il y a du solide ( l'activité d'un solide vaut 1 quelle que soit la quantité) .
ex A+B- solide = A+ + B- Ks = ( A+) *(B-) à l'équilibre .
Au départ on met des A+ et B- dans de l'eau . Q ( grandeur instantanée) prend une certaine valeur .
- si Q >Ks on favorise la precipitation , il va se former du solide, ce qui va diminuer les concentrations en ions, et la précipitation s'arretera quand Ks sera vérifié
- si Q < Ks on favorise la dissolution mais comme on n'a pas mis de solide , il ne se passe rien , Ks n'est pas vérifié ...

[Nox]

Bonjour,

justement Nox la constante de solubilite ou plutot le produit [A][X] varie suivant la concentration initiale de AX... ce qui ne devrait pas etre le cas pour une constante d'equilibre

Il va falloir que tu détailles ton raisonnement, parce que ça me semble tout à fait faux. AX est un solide, nous sommes d'accord ? Donc pas de concentration définie ...

Nox

[antberkik]

Je vais prendre un exemple:

le produit de solubilite de NaCl est 38,98.
Je met 2 moles de NaCl dans l'eau liquide.
On Q=2.2=4<38,98
Donc pas de precipitation...
Toutefois cela veut dire que notre Ks n'est pas verifie ... or une constante d'equilibre doit toujours etre verifie pour un systeme chimique...

Je me suis peut etre mal exprime des le debut mais voila ce que je voulais dire.

[Nox]

Bonsoir,

Donc pas de precipitation...

Donc pas d'équilibre (pas d'existence du solide), donc pas de constante d'équilibre définie ...

Nox

[mach3]

le produit de solubilite de NaCl est 38,98.
Je met 2 moles de NaCl dans l'eau liquide.
On Q=2.2=4<38,98
Donc pas de precipitation...
Toutefois cela veut dire que notre Ks n'est pas verifie ... or une constante d'equilibre doit toujours etre verifie pour un systeme chimique...

elle n'a pas besoin d'être vérifiée ici, vu que la phase solide NaCl n'est pas présente à l'équilibre.

Une constante thermodynamique n'est vérifiée que si tous les protagonistes (les constituants et les phases) sont présents. Elle décrit un équilibre qui est réalisé, donc si il ne l'est pas, elle ne peut pas être vérifiée.

m@ch3

[antberkik]

oui je vois ... merci tout le monde

[mach3]

Qu'en est il alors de la constante d'equilibre de la sublimation du diode (par analogie ici nous avons un solide qui devient gazeux comme avant un solide devient aqueux)?

Idem. Si la pression partielle de diiode n'est pas suffisante, pas de diode solide. Si la pression partielle en diiode dépasse la pression de vapeur saturante (qui est le Ks dans ce cas précis), alors il peut y avoir condensation de diiode solide. Si du diiode solide est mis en contact avec une phase gazeuse, il se sublimera jusqu'à ce que la pression partielle de diiode dans la phase gazeuse égale la pression de vapeur saturante.

C'est pareil pour l'eau (solide ou liquide). Le linge sèche tant que la pression de vapeur en eau dans l'air n'est pas égale à la pression de vapeur saturante, et du brouillard se forme quand je prend ma douche chaude dans ma salle de bain froide : la pression de vapeur saturante est plus élevée près de ma douche où il fait plus chaud, mais chute dès qu'on s'en éloigne. L'air se sature en vapeur d'eau au niveau de la douche puis en s'éloignant, il refroidit, la pression de vapeur saturante devient inférieure à la pression partielle et l'eau se condense en gouttelettes jusqu'à ce que la pression partielle soit égale à la pression de vapeur saturante.

m@ch3