Alors, allons-y et parlons de l’équilibre chimique et faisons d’abord une sorte d’aperçu général en définissant ce que nous entendons par équilibre chimique. La première chose importante à noter est que nous ne parlons ici que d’un système fermé. Dans un autre segment, nous traiterons de l’équilibre des systèmes ouverts à l’environnement. Quand nous parlons d’équilibre, nous voulons dire que les réactifs se transforment en produits. L’équilibre est signalé par une flèche à deux têtes, ce qui signifie que la vitesse d’une réaction directe, c’est-à-dire la vitesse à laquelle les réactifs se transforment en produits, est égale à la vitesse à laquelle les produits se transforment en réactifs. Quelques points importants concernant l’équilibre chimique sont que la concentration des réactifs et la concentration des produits ne changent pas avec le temps. Ainsi, lorsque nous disons que la réaction en avant est égale à la réaction en arrière, nous ne disons pas que les concentrations des réactifs et des produits sont nécessairement égales, mais que les concentrations ne changent pas avec le temps une fois l’équilibre atteint. Donc en disant cela on aura l’impression que la réaction s’est arrêtée, donc dans les systèmes fermés ils sont toujours à l’équilibre ou s’en approchent, et peut-être le plus important c’est qu’à l’équilibre le rapport entre les réactifs et les produits est égal à la constante.
Ok alors traitons un peu plus en détail ce dernier point ici. Alors supposons que nous avons une réaction très simple où a vos réactifs ou en équilibre avec 2 moles de b où sont vos produits. Et donc si on décompose ça en 2 composants séparés, on va regarder la réaction en avant, donc la réaction où a va former 2 moles de b, on va dire qu’elle a une certaine constante de vitesse cas de f pour la vitesse en avant et si on écrit l’équation de vitesse pour ça, on aura la vitesse de la réaction en avant égale à cas fois la concentration de a, on appelle ça pour les vitesses de réactions qui dépendent de la concentration des réactifs pas des produits. Donc ensuite pour la même équation 2 pour la réaction en arrière nous aurions, ce qui apparaît ici c’est nos produits mais ici si nous l’écrivons séparément c’est du côté de nos réactifs donc 2 moles de b avec le cas r donc la vitesse pour la réaction en arrière formant un donc alors notre taux serait taux de sous r est égal à cas de r fois la concentration de b au carré en se rappelant que ce coefficient signifie qu’il doit, vous devez élever la concentration au carré.
Et si cela se trouve avoir été un 3 devant vous feriez le cube ainsi de suite et ainsi de suite. Donc ensuite l’équilibre, la définition de l’équilibre est que la réaction vers l’avant, donc la vitesse à laquelle 2b est formé est égale à la vitesse à laquelle a est formé. Donc ici, la réaction en avant est égale à la réaction en arrière. Donc, si on décompose ça et qu’on l’écrit en termes d’équilibre, on résoudrait une constante, on résoudrait ici et on dirait que b au carré de la concentration de b au carré de la concentration de a est égal au cas de f sur le cas de r et ça, ça serait égal à une constante et on découvrirait dans le segment suivant que c’est la constante d’équilibre. Donc en fait, la condition d’équilibre peut être atteinte dans les deux sens, soit en passant des réactifs aux produits, soit des produits aux réactifs. Donc, regardons un peu la représentation graphique de cela, donc ici sur l’axe des y j’ai la concentration en mols par litre et puis le long de l’axe des x j’ai le temps avec le temps croissant allant vers la droite.
Voilà où je veux en venir. Donc si nous regardons ceci et vous vous rappelez que la réaction était a allant former b donc ici les concentrations verront que nous avons commencé avec pour aller vers l’avant nous avons commencé avec a juste donc nos réactifs, nous commençons à perdre la concentration de nos réactifs commence à diminuer comme la concentration de nos produits b commence à augmenter et à un certain point ils deviennent égaux et c’est quand nous savons que nous avons atteint l’équilibre.
De la même façon, nous pouvons regarder cela en fonction du poids, ici sur notre axe y et le temps sur notre axe x et à nouveau le point 0 donc rappelez-vous encore que a étaient nos réactifs et donc nous voyons que le taux ici commence élevé et commence à diminuer alors que le taux avec lequel notre produit b est formé commence à augmenter jusqu’à ce qu’ils se stabilisent tous les deux et qu’un équilibre soit atteint de sorte que vous pouvez voir que le taux de la réaction en avant est égal au taux de la réaction en arrière. Et c’est la définition de l’équilibre chimique.