Voici une réaction : A (g) + B (g) $⇄$ C (g)
À l'équilibre, on a trouvé dans un récipient de 1,5 L une quantité de 0,10 moles de A, 0,10 moles de B et 0,20 moles de C.
Si on ajoute 0,05 moles de A et 0,05 moles de B à ce système, quelle sera la nouvelle concentration d'équilibre de C ?

Question

Voici une réaction : A (g) + B (g)

⇄

C (g)

À l'équilibre, on a trouvé dans un récipient de 1,5 L une quantité de 0,10 moles de A, 0,10 moles de B et 0,20 moles de C.

Si on ajoute 0,05 moles de A et 0,05 moles de B à ce système, quelle sera la nouvelle concentration d'équilibre de C ?

| Chimie générale 3

Accepted Answer

Calculons K_Cde ce système :

K_C =

\frac{{[C]}_{eq}}{{[A]}_{eq} {[B]}_{eq}}

⇒ K_C= 30 M^-1

[A]_eq = [B]_eq =

\frac{0.10}{1.5}

= 6.7 x 10^-2 mol.L^-1

[C]_eq =

\frac{0.20}{1.5}

= 1.3 x 10^-1 mol.L^-1

Calculons la nouvelle concentration d'équilibre [C]_eq2 :

[A] et [B] augmentent en ajoutant 0.05 moles de A et B.

Conformément au principe de Le Chatelier, l'équilibre se déplace vers la droite :

[C]_eq2 = [C]_eq+ x = 1.3 x 10^-1 + x avec x = changement dans le nombre de moles de C par litre

[A]_eq2 = [A]_eq +

\frac{0.05}{1.5}

– x = 1.0 x 10^-1 – x

[B]_eq2 = [A]_eq2 = 1.0 x 10^-1 – x

K_C =

\frac{{[C]}_{eq 2}}{{[A]}_{eq 2} {[B]}_{eq 2}}

= 30

\frac{1.3 \times 10^{- 1} + x}{{(1.0 \times 10^{- 1} - x)}^{2}}

= 30

⇒ 30 x² – 6.0 x + 0.30 = 1.3 x 10^-1 + x

⇒ 30 x² – 5.0 x + 0.17 = 0

⇒ x = 0.12 or x = 4.8 x 10^-2

Si x = 0.12, [A]_eq2 = 0.10 - 0.12 < 0 ⇒ ceci est impossible

Donc, x = 4.8 x 10^-2

[C]_eq2 = 1.3 x 10^-1 + x = 1.3 x 10^-1 + 4.8 x 10^-2

[C]_eq2 = 0.18 mol.L^-1

Exercice 9 | Équilibre chimique