Lorsque les réactions réversibles atteignent un point où la vitesse à laquelle les produits se forment (réaction directe) et la vitesse à laquelle les produits sont consommés (réaction inverse) devient constante et égale, on dit qu'elle a été atteinte O Équilibre chimique. Chaque réaction d'équilibre a un constante d'équilibre (Kc) caractéristique, qui ne change qu'avec la variation de température. S'il y a au moins un gaz participant à la réaction, il aura également une constante de pression, symbolisée par Kp.
Dans le texte Constante d'équilibre Kc et Kp on montre que pour écrire les expressions de ces constantes, il faut vérifier leurs états physiques. Ainsi, deux types d'équilibres chimiques apparaissent, qui sont :
1. Équilibre homogène : Ce sont ceux dans lesquels tous les participants à la réaction, qu'ils soient réactifs ou produits, sont dans le même état d'agrégation, et le résultat est un aspect homogène dans tout le système. Les équilibres généralement homogènes ne sont constitués que de gaz. Voir quelques exemples ci-dessous et noter que seul le dernier équilibre est un équilibre liquide homogène, car toutes les espèces chimiques sont des solutions aqueuses. Notez également que, dans ces cas, toutes les substances apparaîtront dans les expressions de Kc et Kp :
N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g) Kç = __[NH3]2__ KP = __(pNH3)2__
[N2]. [H2]3 (pN2). (pH2)3
2O3(g) 3O2(g) Kç = [O2]3 KP = (poussière2)3
[O3]2 (poussière3)2
H2(g) + je2(g) 2 HI(g) Kç = __[SALUT]2__ KP = __(pHI)2__
[H2]. [JE2] (pH2). (pi2)
CO(g) + NON2(g) CO2(g)+ AU(g) Kç = [CO2 ]. [AU]KP = (pCO2 ). (PAU)
[AU2]. [CO] (pNO2). (PCO)
2 SO3(g) 2 SO2(g) + O2(g) Kç = [SEUL2]2. [O2]KP= (pSO2)2. (PO2)
[SEUL3]2(PSEUL3)2
Foi2+(ici) + Cu2+(ici) Fe3+(ici) + Cu+(ici) KÇ = [ Foi3+]. [Cul+] KP = n'est pas défini.
[Foi2+]. [Cul2+]
Puisqu'il n'y a pas de gaz, pour ce dernier équilibre chimique il n'y a pas d'expression de Kp.
Sur la figure du début du texte, à droite, une bouteille contenant deux gaz en équilibre, à savoir le dioxyde d'azote (NO2) et le tétroxyde de diazote (N2O4):
2 NON2(g) N2O4(g) Kç = [N2O4] KP = (PN2O4)
[AU2]2 (PAU2)2
NON2 est un gaz brun rougeâtre, tandis que N2O4 il est incolore, et, en équilibre, ils se mélangent, formant une sorte de "nuage de gaz" de couleur marron clair sur toute sa longueur.
2. Équilibre hétérogène : Ce sont celles dans lesquelles au moins une des substances participant à la réaction est dans un état physique différent des autres, généralement à l'état solide. Avec cela, l'apparence du système n'est pas uniforme, mais il est possible de visualiser différentes phases.
Dans ces cas, lorsque les expressions de la constante d'équilibre sont écrites, les substances solides ne doivent pas être écrites, car leurs concentrations sont constantes.
Exemples:
HCl(ici) + AgNO3(aq) AgCl(s) + HNO3(aq) KÇ = [HNO3]____ KP = n'est pas défini.
[HCl]. [AgNO3]
Ç(s) + O2(g) CO2(g) KÇ = [CO] KP = (pCO)
[O2] (poussière2)
Zn(s) + Cu2+(ici) cul(s) + Zn2+(ici) KÇ = [Cul]2+] KP = n'est pas défini.
[Zn2+]
Chien(s) + CO2(g) CaCO3(s) KÇ = __1__ KP = __1__
[CO2] (pCO2)
Dans l'illustration présentée au début de ce texte, un tube à essai sur le côté gauche qui contenait un système d'équilibre hétérogène a été montré. C'est la réaction entre les solutions de sulfate de cuivre (II) et d'hydroxyde de sodium. Voir ci-dessous:
CUSO4(aq) + 2 NaOH(ici) Dans2SEUL4(aq) + Cu(OH)2(s) KÇ = [À2SEUL4]____ KP = n'est pas défini.
[CuSO]. [NaOH]
A noter que, parmi les produits, il se forme l'hydroxyde de cuivre (II) précipité, qui est solide et bien visible au milieu de la solution aqueuse. La couleur bleue est due aux ions cuivre présents dans le système.
* Crédit éditorial de l'image de l'hydroxyde de cuivre (II): Auteur: ор Оsin / Image extraite de: wikimédia Chambre des communes
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm