LC20 : Détermination de constantes d’équilibre

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Prérequis :

• AB
• Thermochimie
• Solubilité
• Complexation
• G-W

Intro

Vous avez largement utilisé des constantes de réaction pour déterminer l’état d’un système chimique à l’équilibre, et à raison. Aujourd’hui, on s’intéresse à la façon de les obtenir, que ce soit expérimentalement ou théoriquement. Votre utilisation en exercice, pour un dosage, etc montre déjà l’intérêt de ce cours : il faut les mesurer ou calculer pour les tabuler!

I Détermination de l’état d’équilibre d’un système

1) Grandeurs thermodynamiques

Rappel de la def de Δ_rG=Δ_rH-TΔ_rS, loi de Hess pour connaître Δ_rH et Δ_rS avec les coefficients stochiométriques, et définition de K°=exp(-Δ_rG°/RT). On peut déjà imaginer déterminer K° avec les grandeurs tabulées.

2) Détermination théorique d’une constante

Exemple de Fe₃O₄ sur diapo, avec grandeurs tabulées.

Toutes ces considérations servent à déterminer l’état d’équilibre du système, et notemment son évolution spontannée selon les conditions initiales

3) Etat d’équilibre

En considérant pression atm donc PO2=0.2bar, sens d’évolution.

On parle d’état d’équilibre, en le liant à K. On peut donc imaginer déterminer K à partir d’états d’équilibres

II Détermination de Ka

1) Cadre d’étude

On va simpliment étudier CH₃COOH+H₂O = CH₃COO^-+H3O⁺

Avec tableau d’avancement, loi GW, état final. Comment le déterminer? Conductimétrie. Loi de Kolrauch appliquée à cet exemple.

2) Etude expérimentale

Solutions entre 0.05M et 1M avec conductimètre. Théorie sur diapo, et protocole en annexe.

On s’est intéréssé à l’état d’équilibre car avec les acides bases faibles, il y en a souvent. Mais lorsqu’on a affaire à des réactions qui peuvent impliquer rupture d’équilibre, on doit adopter une autre stratégie

# III Détermination par titrage : AlOH3 ou acide benzoïque, au choix 1) Théorie

Réactions mises en jeu (précipitation et complexation). La précipitation fait apparaître un point anguleux : le HO^- versé est consommé pour former le solide, donc il ne sert pas à augmenter le pH ! Et Complexation : dissolution totale du composé solide, on a un saut de pH. Voir annexe

2) Expérience

Des zolies diapos

Diapo, protocoles

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Al : Lien du PDF

Diapo : Lien du PDF

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