21. Transformations limitées : équilibre chimique
Une réaction peut se faire dans les deux sens et s’arrêter avant l’épuisement d’un réactif : taux d’avancement final.
En STE/STM, la partie chimie est réduite : vérifie avec ton professeur les chapitres à réviser.
ΦRésumé du cours
Le pH
pH = −log[H₃O⁺] ⇔ [H₃O⁺] = 10−pH mol/L (solutions diluées).
Acides et bases (Brønsted)
Un acide cède un proton H⁺, une base en capte un. Couple AH/A⁻. Réaction acide-base : transfert de H⁺ entre deux couples.
Transformation non totale
Ex. : CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO⁻ + H₃O⁺. On mesure xf < xmax.
Taux d’avancement final τ = xf/xmax (τ = 1 : réaction totale ; τ < 1 : limitée).
À l’équilibre, les deux réactions inverses se produisent à la même vitesse : équilibre dynamique, la composition ne change plus.
✎Exemples corrigés
Exemple 1
Une solution d’acide éthanoïque C = 10⁻² mol/L a un pH de 3,4. Calculer τ.
Voir la correction
Exemple 2
Une solution d’acide chlorhydrique C = 10⁻² mol/L a pH = 2. τ ?
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-
Si pH = 4, [H₃O⁺] = ?
Réponse
a) 10⁻⁴ mol/L — 10−pH. -
τ < 1 signifie que la réaction est…
Réponse
b) limitée — xf < xmax. -
Un acide selon Brønsted…
Réponse
b) cède H⁺ — Donneur de proton. -
À l’équilibre, la réaction…
Réponse
b) se fait dans les deux sens à la même vitesse — Équilibre dynamique.
يمكن أن يحدث تفاعل في المنحيين ويتوقف قبل اختفاء متفاعل: نسبة التقدم النهائي.
في شعبتي العلوم والتكنولوجيات الكهربائية والميكانيكية، جزء الكيمياء مخفف: تحقق مع أستاذك من الفصول المقررة.
Φملخص الدرس
pH
pH = −log[H₃O⁺] ⇔ [H₃O⁺] = 10−pH mol/L (المحاليل المخففة).
الأحماض والقواعد (برونشتد)
الحمض يفقد بروتونًا H⁺، والقاعدة تكتسبه. المزدوجة AH/A⁻. تفاعل حمض-قاعدة: انتقال H⁺ بين مزدوجتين.
تحول غير كلي
مثال: CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO⁻ + H₃O⁺. نقيس xf < xmax.
نسبة التقدم النهائي τ = xf/xmax (τ = 1: تفاعل كلي؛ τ < 1: محدود).
عند التوازن، يحدث التفاعلان المتعاكسان بنفس السرعة: توازن ديناميكي، ولا يتغير التركيب.
✎أمثلة محلولة
مثال 1
محلول حمض الإيثانويك تركيزه C = 10⁻² mol/L و pH = 3,4. احسب τ.
عرض الحل
مثال 2
محلول حمض الكلوريدريك C = 10⁻² mol/L و pH = 2. τ؟
عرض الحل
?اختبر نفسك
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إذا كان pH = 4، فإن [H₃O⁺] = ؟
الجواب
أ) 10⁻⁴ mol/L — 10−pH. -
τ < 1 يعني أن التفاعل…
الجواب
ب) محدود — xf < xmax. -
الحمض حسب برونشتد…
الجواب
ب) يفقد H⁺ — مانح للبروتون. -
عند التوازن، التفاعل…
الجواب
ب) يحدث في المنحيين بنفس السرعة — توازن ديناميكي.
Résumé rédigé par Nqraw selon le programme officiel marocain.